高中物理人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律4 机械能守恒定律一等奖ppt课件

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新人教版物理必修第二册
8.4 机械能守恒定律
新课引入新知讲解课堂小结典例探究
目录
CONTENTS
新课引入
一、追寻守恒量
伽利略的斜面实验：
让静止的小球沿着斜面A滚下，之后小球将滚上右侧。
A
B
C
D
θ
等　高
新知讲解
一、追寻守恒量
在空气阻力和摩擦力很小时，无论右侧斜面是陡一些，还是缓一些，小球总能到达右侧斜面上与释放点等高的位置。
这一事实说明小球在运动过程中“某个量是守恒的”。
之后人们把这个量称为能量。
实验现象：
实验结论：
新知讲解
二、动能与势能的相互转化
让静止的小球沿着斜面A滚下，之后小球将滚上B斜面。
情景一：
A
B
问题1：
下降时，高度降低，重力势能减少。那么减少的重力势能去哪里啦？
下降时，物体的速度增加了，所以减少的重力势能转化为动能了。
新知讲解
二、动能与势能的相互转化
问题2：
上升时，高度升高，速度越来越小。那么减少的动能去哪里啦？
上升时，物体的高度增加了，所以减少的动能转化为重力势能了。
上述事实，说明物体的动能和重力势能之间可以相互转化。当只有重力做正功时，重力势能减少，动能增加，重力势能转化为动能；当重力做负功时，重力势能增加，动能较小，动能转化为重力势能；
问题3：
当物体做竖直上抛运动时，上升和下降的过程中重力势能和动能之间如何转化？
上升时，物体的动能转化为重力势能了；下降时，物体的重力势能转化为动能了。
新知讲解
二、动能与势能的相互转化
小球压缩弹簧的过程中，速度减小，那么损失的动能去哪里啦？
让运动的物块向左运动压缩弹簧。
情景二：
问题1：
压缩时，弹簧的被压缩了，弹性势能增加了，所以减少的动能转化为弹性势能了。
新知讲解
二、动能与势能的相互转化
当弹簧压缩到最短之后，小球将被向右弹回，在这个过程中，弹簧弹性势能减少，那么减少的弹性势能去哪里啦？
问题2：
弹回时，物体的速度增加了，动能增加了，所以减少的弹性势能转化为动能了。
上述事实，说明物体的动能和弹性势能之间可以相互转化。当只有弹力做正功时，弹性势能减少，动能增加，弹性势能转化为动能；当弹力做负功时，弹性势能增加，动能较小，动能转化为弹性势能。
新知讲解
二、动能与势能的相互转化
机械能
（1）概念：上面提到的动能、重力势能和弹性势能三者都是机械运动中的能量形式，统称为机械能。
（2）表达式：E=Ek+Ep
（3）对机械能的几点理解
①机械能是一个状态量。描述的是某一位置或某一时刻的机械能。
②机械能是一个相对量。其大小与参考系、零势能面的选取有关。
③机械能是标量，只有大小，可正可负表示大小，没有方向。
新知讲解
三、机械能守恒定律
情况一： 一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为Ek1，重力势能为Ep1 ；在B点时动能为Ek2，重力势能为Ep2 。试判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。
由动能定理：
从重力做功与重力势能变化的关系知:
结论：只有重力做功时，只发生动能和重力势能的相互转化，总的机械能守恒
新知讲解
三、机械能守恒定律
情况二：如图，光滑小球套在水平杆上运动，C为原长处，从A到B过程中分析能量的变化，判定弹簧和小球系统机械能是否守恒。
EP2+EK2=EP1+EK1
由动能定理：
WF= EK2-EK1
从弹力做功与弹性势能变化的关系知：
WF= EP1-EP2
EK2-EK1 = EP1-EP2
结论：只有系统内弹力做功时，只发生动能和弹性势能的相互转化，总的机械能守恒。
新知讲解
三、机械能守恒定律
1、内容：在只有重力和弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。2、条件：（1）系统内只有重力（或弹力）做功； （2）只发生动能和势能间的相互转化。3、表达式： ① EP2+EK2=EP1+EK1 （ E2= E1）
② △EK增＝△EP减
或△EK减＝△EP增
新知讲解
三、机械能守恒定律
4.守恒的判断方法
(1)做功分析法(常用于单个物体)
(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)
新知讲解
1.机械能重力势能、弹性势能与动能统称为机械能。
2.机械能守恒定律内容在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。
3. 表达式: EK1 + EP1 = EK2 + EP2 或E1＝E2
4.守恒条件:物体系统内只有重力或弹力做功(其他力不做功)。
课堂小结
解:A→B,机械能守恒，以地面为参考平面，
【例1】如图，物体从A点沿固定在地面的半圆形碗内下滑，碗半径为R，碗内面光滑，物体滑到B点时的速度是多少？(BO与水平方向成30o夹角)
30o
O
A→B,动能定理
典例探究
【例2】如图所示，一轻绳跨过定滑轮悬挂质量为mA、mB的A、B两物块，滑轮的质量以及所有摩擦不计，已知mB>mA初始时两物块均静止，在两物块运动过程中，下列说法中正确的是（ ）A、B减少的重力势能等于A增加的重力势能B、B的机械能守恒C、系统的机械能守恒，但两物体各自的机械能都在变化D、B机械能的减少等于A机械能的增加
CD
典例探究
D、既然系统的机械能守恒，所以B机械能的减少等于A机械能的增加
A、由于运动的高度相同，而质量不同，据EP=mgh,B减少的重力势能大于A增加的重力势能
B、B下降时拉力做负功，B的机械能守恒在减少
C、AB组成的系统与外界无能量交换，所以系统的机械能守恒；A的动能势能都在增加，机械能增加，所以两物体各自的机械能都在变化
典例探究
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课程结束