高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律课文配套ppt课件

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动力学角度： 先加速下滑，后减速上滑。
小球好像“记得”开始的高度，何种“东西”不变的？
能否从其他的角度进行分析呢？
能量角度：下滑时重力势能减少，动能增加
能量角度：上滑时重力势能增加，动能减少
【总结】1.重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式——机械能。2.通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。
1.随着小球的位置改变，小球的动能和势能相互转化。2.小球好像“记住”了刚才的高度，某种量是不变的。
动 能 与 势 能 的 相 互 转 化是 否 存 在 某 种 定 量 的 关 系 ？
【结论】只有重力做功的系统内，动能与重力势能互相转化时总的机械能保持不变。
【结论】只有弹力做功的系统内，动能与重力势能互相转化时总的机械能保持不变。
一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为 h1 的地方下落到高度为 h2 的地方。在这两种情况下，重力做的功相等吗？重力势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？重力势能各转化成什么形式的能？  
上述两个例子中小球的机械能还是保持不变吗？
在只有重力或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。
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2
在下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中系统机械能是守恒的？
A.跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落B.抛出的标枪在空中运动C.拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升D.在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来
判断机械能是否守恒的方法
（1）用做功来判断：分析系统受力，只有重力或者弹力做功，没有其他力做功或者其他力做功代数和为零，则系统机械能守恒。 （2）用能量转化来判定：系统只有动能和势能的相互转化，没有机械能与其他形式的能的转化，则系统机械能守恒。
【例1】 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒B．乙图中，物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升的过程中，A、B组成的系统机械能守恒D．丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，机械能守恒
A与弹簧组成的系统机械能才守恒
只有重力做功，其他力做功代数和为0
AB组成的额系统内，只有动能与势能转化
小球所受的拉力不做功，只有重力做功
电影《挑战者号》中有一个片段，诺贝尔奖得主，理查德·费曼将一个大铁球挂在铁链上做成单摆，演示了能量的转化与守恒。
【例2】 如图所示，把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最低点时的速度大小是多少？
【解】选择O点处为零势能面：
【例3】 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量是A球的质量的3倍。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地的高度是h，A球静止于地面，如图所示。现释放B球，当B球刚落地时，求A球的速度大小（定滑轮的质量及滑轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g）。
① 由连接体问题的思路求出绳上的拉力：T=1.5mg
② 根据牛顿第二定律求出A球的加速度a=g/2
③ 根据运动学公式求解A球速度v
② 根据动能定理分析A球： (T-mg)h=mv2/2
① 根据系统机械能守恒： 3mgh=mgh+mv2/2+3mv2/2