物理：7.9《 实验验证机械能守恒定律》课件 (新人教版必修2).ppt

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1、理解动能与势能的相互转化掌握机械能守恒的内容及适用条件会用机械能守恒定律解决力学问题培养理论联系实际的思想你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、奔驰着，紧张、惊险、刺激．如下图所示是上海共青森林公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么做一圆圈的转动，而不需要动力？1．物体自由下落或沿光滑斜面下落时，重力对物体做________，物体的________减少，________增加．将物体以一定的初速度上抛或沿光滑斜面上升时，重力做________，物体的________增加，________减少．2．动能和弹性势能之间也可以相互转化．例如，像图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧

2、压缩，这时小球________做功，使动能转化成弹簧的________；小球静止以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示)，这时弹力对小球________，又使弹簧的________转化成小球的________．3．一个物体如果只在________和________作用下，发生________和________的相互转化时，机械能的总量________，这就是______________．答案：1.正功重力势能动能负功重力势能动能2．克服弹力弹性势能做功弹性势能动能3．重力(弹簧)弹力动能势能保持不变机械能守恒定律机械能是指系统内所有物体的动能和势能(重力势能，弹簧所具有的弹性势能)的总和

3、．(1)机械能是一个状态量，机械运动的物体在某一位置时，具有确定的速度，也就有确定的动能和势能，即具有确定的机械能．(2)机械能是一个相对量，其大小与参考系、零势能面有关．(3)机械能是标量，是系统所具有的．如图，质量为m的苹果，从离地面H高的树上由静止开始落下，树下有一深度为h的坑．若以地面为零势能参考平面，则当苹果落到坑底时的机械能为()A．－mghB．mgHC．mg(H＋h)D．mg(H－h)答案：B(1)内容：在只有重力或(弹簧)弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．这叫做机械能守恒定律．(2)机械能守恒定律的表达形式：①初、末状态的机械能相等，即：EK1

4、＋EP1＝Ek2＋EP2②重力势能的增加(减少)量等于动能的减少(增加)量，即：ΔEP增＝ΔEk减．(3)定律适用条件：只有重力做功或系统内(弹簧)弹力做功.(1)对单个物体而言：其机械能是否守恒一般通过做功来判定．分析除重力，弹簧弹力外，有无其他力做功，若无其他力做功，则其机械能守恒．若有其他力做功，且不为零，则其机械能必不守恒．(2)对几个物体组成的系统而言：其机械能是否守恒一般通过能量转化来判定．分析除重力势能，弹性势能和动能外，有无其他形式的能参与转化．若无其他形式的能参与转化，则系统机械能守恒；若有其他形式的能参与转化，则系统机械能必不守恒．(江苏无锡一中08～09学年高一下学期期中

5、)如图所示，一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是()A．重力势能减小，动能不变，机械能减小B．重力势能减小，动能增加，机械能减小C．重力势能减小，动能增加，机械能增加D．重力势能减小，动能增加，机械能不变答案：B(1)应用步骤①选取研究对象(物体或系统)．②明确研究对象的运动过程，分析研究对象在过程中的受力情况，弄清各力做功情况，判断机械能是否守恒．③选取恰当的参考平面，确定研究对象在初末状态的机械能．④选取恰当的表达式列方程求解．常见的表达式有以下几种：a．Ek1＋EP1＝Ek2＋EP1，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能和势能之和．b．ΔEk＝

6、－ΔEP或ΔEP＝－ΔEk，即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量．c．ΔEA＝－ΔEB，即系统内A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量．(2)机械能守恒定律和动能定理的比较两大规律比较内容机械能守恒定律动能定理应用范围只有重力和弹力做功时无条件限制物理意义其他力(重力、弹力以外)所做的功是机械能变化的量度合外力对物体做的功是动能变化的量度关注角度守恒的条件和始末状态机械能的形式及大小动能的变化及改变动能的方式(合外力做功情况)说明等号右边表示动能增量时，左边表示势能的减少量，“mgh”表示重力势能(或重力势能的变化)等号左边是合外力的功，右边是动能的增量，“mgh”表示重力

7、的功特别提醒：(1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力做功数值等于机械能的变化量．(2)由于应用动能定理不需要满足什么条件，所以涉及到功能关系问题时还是优先考虑动能定理．