人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律集体备课ppt课件

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7.8 机械能守恒定律
学习目标：1. 能够分析动能和势能之间的相互转化 问题．2. 能够推导机械能守恒定律．3. 会根据机械能守恒的条件判断机械能 是否守恒．4. 能运用机械能守恒定律解决有关问题， 并领会运用机械能守恒定律解决问题 的优越性．
一、动能与势能的相互转化在一定条件下，物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，动能与势能相互转化的例子在生活中非常多，请同学们举出生活中的例子来说明动能与势能的相互转化.
1.从树上掉下的苹果；2.自行车猛蹬几下自由冲上斜坡3.拉弓射箭4.运动会上撑竿跳高运动员在跳起的过程中.
（人的动能转化为杆的弹性势能,后杆的弹性势能转化为人的重力势能）
机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称， 用符号 E 表示
3.机械能是标量，具有相对性
动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？物体的机械能是否变化呢？
动能和重力势能转化：质量为m的物体做自由落体运动过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，不计空气阻力，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化
若下落过程存在空气阻力，重力势能还能全部转化为动能吗，物体的机械能还能保持不变吗？
只有重力做功，物体动能和重力势能相互转化，机械能保持不变
动能和弹性势能转化：质量为m的物体，在光滑的水平面向左运动，压缩弹簧的过程中，小球在1位置的速度为v1，弹簧的弹性势能为Ep1，小球在2位置的速度为v1，弹簧的弹性势能为Ep2，分析从1位置到2位置小球和弹簧组成的系统机械能的变化
只有弹力做功，物体动能和弹性势能相互转化，小球和弹簧成系统机械能保持不变
若压缩过程与水平面有摩擦力，动能还能全部转化为弹性势能吗，物体的机械能还能保持不变吗？
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变．
注意：机械能守恒是指在一个过程中的每一个时刻机械能都相等，如果仅指出初末位置的机械能相等，不能准确判断出整个过程中机械能是否守恒．
Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E1＝E2
（物体自身重力势能和动能相互转化，单个物体机械能守恒）
（物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化，物体和弹簧组成系统机械能守恒）
（3）只有重力和弹力做功
（物体的动能和重力势能与弹簧的弹性势能相互转化，物体和弹簧组成系统机械能守恒）
(2011年长沙高一检测)下列运动中能满足机械能守恒的是(　　)
A．手榴弹从手中抛出后的运动(不计空气阻力)B．子弹射穿木块C．细绳一端固定，另一端拴着一个小球，使小球 在光滑水平面上做匀速圆周运动D．吊车将货物匀速吊起E．物体沿光滑圆弧面从下向上滑动F．降落伞在空中匀速下降
2.一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面肯弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由A摆到最低点的过程中（ ）A、重物的重力势能减少。B、重物的重力势能增加。C、重物的机械能不变。D、重物的机械能减少。
除重力或弹力以外的力对物体做正功物体机械能增加，对物体做负功，机械能减少
在距离地面20 m高处,以15 m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g=10 m/s2，求小球落地速度大小.思考分析，问题：(1).前面学习过应用运动合成与分解的方法处理平抛运动，现在能否应用机械能守恒定律解决这类问题？(2) .小球抛出后至落地之前的运动过程中，是否满足机械能守恒的条件？如何应用机械能守恒定律解决问题？
分析：小球下落过程中，只有重力对小球做功，满足机械能守恒条件，可以用机械能守恒定律求解；应用机械能守恒定律时，应明确所选取的运动过程，明确初、末状态小球所具有的机械能.取地面为参考平面，抛出时小球具有的重力势能Ep1=mgh，动能为Ek1=
落地时,小球的重力势能Ep2=0,动能为Ek2= mv2.
根据机械能守恒定律,有E1=E2,即mgh+ =
落地时小球的速度大小为v=
4.应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象;(2)对研究对象进行正确的受力分析;(3)判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件;(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能;(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解.
五、课堂小结1.在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的机械能总量不变.2.应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象;(2)对研究对象进行正确的受力分析;(3)判断各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件;(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能;(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解.六、作业1.教材“问题与练习”第1、3、4题.2.观察记录生活中其他的物理情景，判断其是否符合机械能守恒定律.
变式训练1　关于机械能是否守恒的叙述，正确的是(　　)A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B．做变速运动的物体机械能可能守恒C．做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒 D．做平抛运动的物体机械能一定守恒