【高中物理】機(jī)械能守恒定律課件 2022-2023學(xué)年高一物理人教版（2019）必修第二冊(cè)

第八章機(jī)械能守恒定律第4節(jié)機(jī)械能守恒定律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.通過機(jī)械能守恒定律的學(xué)習(xí)，初步建立能量觀念、體會(huì)守恒思想2.會(huì)用能量觀念分析具體實(shí)例中動(dòng)能與勢(shì)能（包括彈性勢(shì)能）之間的相互轉(zhuǎn)化。3.理解機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)過程。4.會(huì)從做功和能量轉(zhuǎn)化的角度判斷機(jī)械能是否守恒，能應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決有關(guān)問題，體會(huì)利用機(jī)械能守恒定律解決問題的便利性。復(fù)習(xí)回顧1.重力做功的特點(diǎn)2.重力勢(shì)能的表達(dá)式3.重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系及關(guān)系式4.彈性勢(shì)能的表達(dá)式5.動(dòng)能的表達(dá)式6.動(dòng)能定理的表達(dá)式及文字?jǐn)⑹?.動(dòng)能定理的解題步驟新課引入新課教學(xué)一、追尋守恒量空氣阻力和摩擦力小到可以忽略時(shí)，小球總能“記得”原來的高度說明了什么？這說明某種“東西”在小球運(yùn)動(dòng)的過程中是不變的。新課教學(xué)后來的物理學(xué)家把這一事實(shí)說成是“某個(gè)量是守恒的”,并且把這個(gè)量叫做能量或能。

能量概念的引入是科學(xué)前輩們追尋守恒量的一個(gè)重要事例。新課教學(xué)1.下滑時(shí)，重力做什么功，重力勢(shì)能如何變，動(dòng)能如何變？2.上滑時(shí)，重力做什么功，重力勢(shì)能如何變，動(dòng)能如何變？二、動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化正功，減少，增加重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能負(fù)功，增加，減少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。新課教學(xué)1.小球從A到最O的過程中，彈力做什么功，彈性勢(shì)能如何變,動(dòng)能如何變？2.小球從O到最B的過程中，彈力做什么功，彈性勢(shì)能如何變,動(dòng)能如何變？正功，減少，增加彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能負(fù)功，增加，減少動(dòng)能轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能A

O

B動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化。新課教學(xué)3.標(biāo)量：只有大小，沒有方向，但有正、負(fù)之分。②機(jī)械能具有相對(duì)性1.概念：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2.表達(dá)式：①機(jī)械能是狀態(tài)量

新課教學(xué)相等相等不相等左：動(dòng)能

右：動(dòng)能+內(nèi)能新課教學(xué)

重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：由動(dòng)能定理：判斷物體在A點(diǎn)的機(jī)械能E1和在B點(diǎn)的機(jī)械能E2的關(guān)系

只有重力作功的情況下，物體的機(jī)械能總量保持不變。新課教學(xué)

彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：

由動(dòng)能定理：

只有重力作功的情況下，系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。

原長(zhǎng)

新課教學(xué)新課教學(xué)1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動(dòng)能和勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。2.適用條件：

（1）只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功（2）物體可還受其他力，但其他外力不做功或做功代數(shù)和為零。三、機(jī)械能守恒定律伽利略已經(jīng)走到了機(jī)械能守恒的大門口，只是當(dāng)時(shí)還沒有“能量”的概念，因此，伽利略沒有得出機(jī)械能守恒的結(jié)論。新課教學(xué)判斷1：物體所受其他力不做功，說明物體所受合外力一定為零。判斷2：物體所受合外力為零，物體的機(jī)械能一定守恒?！了矫鎯?nèi)的勻速圓周運(yùn)動(dòng)×勻速上升典例精析例1.如圖所示，下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是（）A.甲圖中，物體A將彈簧壓縮的過程中，A機(jī)械能守恒B.乙圖中，A置于光滑水平面

上，物體B沿光滑斜面下滑，

物體B機(jī)械能守恒C.丙圖中，不計(jì)任何阻力和滑

輪質(zhì)量時(shí)A加速下落、B加速上升過程中，A、B系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.丁圖中，系在橡皮條一端的小球向下擺動(dòng)時(shí)，小球的機(jī)械能守恒√新課教學(xué)

3.表達(dá)式：守恒觀點(diǎn)（必須先選0勢(shì)能面）轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)意義：初末狀態(tài)機(jī)械能相等意義：系統(tǒng)只有A、B兩物體（部分）時(shí)，A增加（減少）的機(jī)械能等于B減少（增加）的機(jī)械能。

轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)

意義：系統(tǒng)勢(shì)能的減小量（增加量）等于動(dòng)能的增加量（減小量）新課教學(xué)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟1.確定研究對(duì)象（物體或系統(tǒng)）和研究過程；2.對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析；判定各個(gè)力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件（是否只有重力或彈簧彈力做功）；3.恰當(dāng)選取參考平面，并確定研究對(duì)象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能；4.根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解。典例精析例2.(多選)如圖，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上.其上方A位置有一小球，小球從靜止開始下落到B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零.不計(jì)空氣阻力，則小球A.下落至C處速度最大B.由A至D的過程中機(jī)械能守恒C.由B至D的過程中，動(dòng)能先增大后減小D.由A運(yùn)動(dòng)到D時(shí)，重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的

增加量√√√新課教學(xué)機(jī)械能守恒定律動(dòng)能定理不同點(diǎn)相同點(diǎn)應(yīng)用范圍結(jié)論需要判斷是否滿足守恒條件及確定零勢(shì)能面一般不考慮適用條件也不需要確定參考面只需考慮初、末狀態(tài)，不用考慮中間過程能用機(jī)械能守恒定律解決的問題都能用動(dòng)能定理解決；能用動(dòng)能定理解決的問題不一定能用機(jī)械能守恒定律解決。動(dòng)能定理比機(jī)械能守恒定律應(yīng)用更廣泛，更普遍典例精析例3.如圖所示，質(zhì)量m＝60kg的運(yùn)動(dòng)員以6m/s的速度從高h(yuǎn)＝8m的滑雪場(chǎng)A點(diǎn)沿斜坡自由滑下，以最低點(diǎn)B所在平面為參考平面，g＝10m/s2，一切阻力可忽略不計(jì).求：(1)運(yùn)動(dòng)員在A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能；(2)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)的速度大?。?3)運(yùn)動(dòng)員繼續(xù)沿斜坡向上運(yùn)動(dòng)能到達(dá)的最大高度.58