高中一年級(jí)全學(xué)期物理《第八章第4節(jié) 機(jī)械能守恒定律（一）》教學(xué)課件 第1課時(shí)

8.4機(jī)械能守恒定律

——第1課時(shí)化學(xué)能化學(xué)能情景引入

感知能量

風(fēng)能勢(shì)能情景引入

感知能量

核能動(dòng)能情景引入

感知能量

既然能量對(duì)于人們的生產(chǎn)、生活如此重要，那究竟能量是什么呢？由于能量過(guò)于抽象，要用一句話來(lái)說(shuō)明什么是能量并非易事，這也是牛頓未能把“能量”這一重要的概念留給我們的原因。能量的概念是人類在對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)律進(jìn)行長(zhǎng)期探索中逐漸建立起來(lái)的。但在牛頓之前的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中，我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽。ABhh實(shí)驗(yàn)表明斜面上的小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中好像“記得”自己起始的高度（或與高度相關(guān)的某個(gè)量）伽利略斜面實(shí)驗(yàn)探究無(wú)論斜面B比A陡些或緩些，小球的最后高度與初始位置的高度總是相同.ABhv0=0ABhv0=0v0=0v0=0hh探究

后來(lái)的物理學(xué)家把這一事實(shí)說(shuō)成是“某個(gè)量是守恒的”,并且把這個(gè)量叫做能量或能.

實(shí)驗(yàn)表明：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于它開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度，不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn)。這說(shuō)明某種“東西”在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中是不變的。

能量是人們研究物質(zhì)世界非常重要的一個(gè)物理量，是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的統(tǒng)一量度。物體運(yùn)動(dòng)雖然形式各異，但是每種運(yùn)動(dòng)都具有相應(yīng)的能量。能量及其轉(zhuǎn)化將各種運(yùn)動(dòng)統(tǒng)一、聯(lián)系起來(lái)。重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能vv動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能自由落體豎直上拋重力勢(shì)能減小動(dòng)能增加動(dòng)能減小重力勢(shì)能增加只有重力做功，重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化重力做正功重力做負(fù)功1動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化彈簧彈力做正功，彈簧彈性勢(shì)能減少、小球動(dòng)能增加彈簧彈力做負(fù)功，彈簧彈性勢(shì)能增加、小球動(dòng)能減少?gòu)椈蓮椓ψ稣?，彈簧彈性?shì)能減少、小球動(dòng)能增加彈簧彈力做負(fù)功，彈簧彈性勢(shì)能增加、小球動(dòng)能減少OCBOCOOB只有彈力做功，彈簧的彈性勢(shì)能與物體的動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化OBC1動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化

重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能與動(dòng)能都是機(jī)械運(yùn)動(dòng)中的能量形式，統(tǒng)稱為機(jī)械能。通過(guò)重力或彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。在上述勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化過(guò)程中是否存在某種定量的關(guān)系？1動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化v2v1

物體沿光滑曲面滑下h2h1選地面為參考平面只在重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)動(dòng)能與重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。從A到B重力做功：從A到B由動(dòng)能定理得：移項(xiàng)得：2機(jī)械能守恒定律

同樣可以證明，只在彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能也保持也不變。OBC2機(jī)械能守恒定律1.定義：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。這叫作機(jī)械能守恒定律。3.機(jī)械能守恒條件2機(jī)械能守恒定律（2）從轉(zhuǎn)化的角度：系統(tǒng)動(dòng)能的增加量等于勢(shì)能的減少量，ΔEk＝－ΔEp（3）從轉(zhuǎn)移的角度：系統(tǒng)中物體A機(jī)械能的增加量等于物體B機(jī)械能的減少量，ΔEA＝－ΔEB(1)從做功來(lái)看：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，其他力做功代數(shù)和為0。(2)從能量轉(zhuǎn)化看：系統(tǒng)內(nèi)只有動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化，沒(méi)有其他形式的能轉(zhuǎn)化。（1）從守恒的角度：系統(tǒng)的初、末兩狀態(tài)機(jī)械能相等，Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep12.表達(dá)式：例1.下列符合機(jī)械能守恒條件的情況是(

)(A)物體做平拋運(yùn)動(dòng)(B)降落傘從空中勻速下降

(C)小鋼球在光滑的玻璃碗內(nèi)上下運(yùn)動(dòng)(D)發(fā)射后的火箭豎直向上加速運(yùn)動(dòng)AC典例分析2機(jī)械能守恒定律例2.把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺，設(shè)實(shí)驗(yàn)中的小球的擺長(zhǎng)為l，最大偏角為θ．忽略一切阻力，小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大?典例分析2機(jī)械能守恒定律解：小球在擺動(dòng)過(guò)程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒.選擇小球在最低位置時(shí)所在的水平面為參考平面.小球在最高點(diǎn)A時(shí)為初狀態(tài)的機(jī)械能：

Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)

小球在最低點(diǎn)O時(shí)為末狀態(tài)的機(jī)械能為：Ek2+Ep2=mv2

即

mv2=mgl(1-cosθ)所以結(jié)果與生活經(jīng)驗(yàn)保持一致！用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題的基本思路1．選取研究對(duì)象——物體系統(tǒng)．2．根據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過(guò)程．進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒．3．恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過(guò)程的初、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能．4．根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解并討論解的準(zhǔn)確性．2機(jī)械能守恒定律3、機(jī)械能守恒定律：2、機(jī)械能：E=Ek+Ep（1）內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。1、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明：“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量。本課小結(jié)（2）表達(dá)式：從守恒的角度：Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1

從轉(zhuǎn)化的角度：ΔEk＝－ΔEp