高三物理一輪復(fù)習(xí)課件粵教版：第5章第3節(jié)機械能守恒定律

高三物理一輪復(fù)習(xí)課件粵教版第5章第3節(jié)機械能守恒定律機械能守恒定律的概述機械能守恒定律的公式與理解機械能守恒定律的實例分析機械能守恒定律的實驗探究機械能守恒定律的解題策略與技巧01機械能守恒定律的概述在只有重力或彈力做功的情況下，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，但總機械能保持不變。E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}，其中E_{k}表示動能，E_{p}表示勢能。機械能守恒定律的定義機械能守恒定律的公式機械能守恒定律只有重力或彈力做功機械能守恒定律適用的條件是只有重力或彈力做功，其他力（如摩擦力、空氣阻力等）不做功或做功相互抵消。物體運動過程中不發(fā)生能量轉(zhuǎn)化在機械能守恒的過程中，物體的動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，但總的機械能保持不變，沒有其他形式的能量（如內(nèi)能、電能等）的轉(zhuǎn)化。機械能守恒定律的條件單擺和彈簧振子是典型的機械能守恒問題，它們的運動過程中只有重力和彈力做功，滿足機械能守恒的條件。單擺和彈簧振子物體在斜拋或豎直上拋的過程中，只有重力做功，因此機械能守恒。斜拋和豎直上拋物體在光滑曲面上滑動或滑塊在斜面上滑下時，只有重力做功，滿足機械能守恒的條件。光滑曲面和滑塊機械能守恒定律的應(yīng)用場景02機械能守恒定律的公式與理解機械能守恒定律的公式：E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}其中E_{k}表示動能，E_{p}表示勢能（重力勢能和彈性勢能），下標1和2分別表示兩個狀態(tài)。機械能守恒定律的公式

公式的理解與解釋機械能守恒定律的含義在只有重力或彈力做功的情況下，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，但總機械能保持不變。適用條件只適用于只有重力或彈力做功的情況，如果有其他力（如摩擦力）做功，機械能就不守恒。物理意義機械能守恒是能量守恒的一種表現(xiàn)形式，反映了系統(tǒng)內(nèi)能量的轉(zhuǎn)化和守恒。在解題時，要根據(jù)題目的具體情況選擇合適的狀態(tài)和物理量代入公式。靈活運用公式在計算勢能時，要選擇合適的零勢能參考面，以簡化計算。確定零勢能參考面對于機械能守恒的常見題型，如單擺、彈簧、滑塊等，要熟悉其運動特點和規(guī)律，以便快速解題。掌握常見題型在處理多過程問題時，要注意各過程的能量轉(zhuǎn)化關(guān)系，通過聯(lián)立方程求解未知量。聯(lián)立方程求解公式的應(yīng)用與解題技巧03機械能守恒定律的實例分析自由落體運動中，物體只受重力作用，重力勢能與動能相互轉(zhuǎn)化，總機械能保持不變?？偨Y(jié)詞在自由落體運動中，物體從靜止開始下落，只受到重力的作用。隨著下落高度的增加，重力勢能增加，同時物體的速度增加，動能增加。在整個過程中，重力勢能和動能相互轉(zhuǎn)化，總機械能保持不變。詳細描述實例一：自由落體運動中的機械能守恒VS在只有重力或彈力做功的情形下，物體的動能和勢能相互轉(zhuǎn)化，總機械能保持不變。詳細描述在圓周運動中，物體在最高點時速度最小，動能最小，重力勢能最大；在最低點時速度最大，動能最大，重力勢能最小。在整個過程中，動能和重力勢能相互轉(zhuǎn)化，總機械能保持不變?？偨Y(jié)詞實例二：圓周運動中的機械能守恒實例三：彈簧振子中的機械能守恒總結(jié)詞在理想情況下，彈簧振子在振動過程中只有彈力做功，動能和彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，總機械能保持不變。詳細描述在彈簧振子模型中，當(dāng)振子在平衡位置附近振動時，彈簧的彈性勢能與振子的動能之間相互轉(zhuǎn)化。由于只有彈簧的彈力做功，所以總機械能保持不變。04機械能守恒定律的實驗探究實驗裝置：打點計時器、重錘、紙帶、夾子、支架、低壓交流電源、導(dǎo)線等。實驗一實驗操作1.將打點計時器固定在支架上，并連接好電源；2.用夾子固定好紙帶，使重錘的細線沿豎直方向；實驗一3.調(diào)整打點計時器的位置，使重錘自由下落；4.按下打點計時器，使它開始工作，并立即釋放重錘；5.重復(fù)實驗多次，并記錄數(shù)據(jù)。實驗一3.根據(jù)機械能守恒定律計算出理論值（E_{k}=mgh）；1.測量紙帶上打出的各個點的距離，計算出重錘下落的高度；數(shù)據(jù)處理2.根據(jù)測量的數(shù)據(jù)計算出各個點的速度（根據(jù)勻變速直線運動規(guī)律計算）；4.比較實驗值與理論值是否一致。實驗二：通過實驗數(shù)據(jù)驗證機械能守恒定律0103020405空氣阻力、摩擦力、重物質(zhì)量、重力加速度等。影響因素探究方法探究結(jié)果通過控制變量法，改變某一因素的值，觀察機械能守恒定律是否成立。在忽略空氣阻力和摩擦力的情況下，只有重力做功，機械能守恒；其他因素會導(dǎo)致機械能不守恒。030201實驗三：探究影響機械能守恒的因素05機械能守恒定律的解題策略與技巧明確對象與過程總結(jié)詞在解決機械能守恒問題時，首先需要明確研究對象和過程。這涉及到對問題的準確理解和分析，確定哪些物體參與了能量的轉(zhuǎn)化和守恒，以及整個過程中的能量變化情況。詳細描述解題策略一：明確研究對象與過程總結(jié)詞參照系與零勢能面選擇詳細描述參照系的選擇對于機械能守恒問題的解決至關(guān)重要。選擇適當(dāng)?shù)膮⒄障悼梢允箚栴}簡化，同時零勢能面的選擇也直接影響到機械能是否守恒的判斷。在選取參照系和零勢能面時，應(yīng)確保它們是合理的、符合物理情境的。解題策略二：正確選取參照系與零勢能面解題策略三：靈活運用多種方法解題多種方法解題