機械能守恒定律課件-高一下學(xué)期物理教科版

第五節(jié)機械能守恒定律第四章機械能及其守恒定律010203知道機械能的概念，理解物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。教學(xué)目標(biāo)能運用機械能守恒定律分析實際問題。理解機械能守恒定律的內(nèi)容和守恒的條件。新課引入為什么小球好象記著自已的位置不會碰到鼻尖？動能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）統(tǒng)稱為機械能.機械能(E)勢能

(Ep)動能(Ek)彈性勢能重力勢能動能和勢能之間可以相互轉(zhuǎn)化，動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化存在何種定量關(guān)系？誰做功？能量變化情況如何？物體沿光滑斜面下滑運動員打網(wǎng)球v壓縮的彈簧彈起小球思考與討論一、動能和勢能的轉(zhuǎn)化v重力做功：重力勢能動能動能彈力做功：彈性勢能彈力和重力做功：彈性勢能動能、重力勢能重力做正功，重力勢能減少，動能增加2.運動員下落到接近蹦床的過程：1.運動員(離開蹦床)上升過程：有初速度

重力做負功，重力勢能增加，動能減少重力勢能→動能動能→重力勢能功與能量的轉(zhuǎn)化密切相關(guān)，我們從力做功的角度分析能量相互轉(zhuǎn)化中存在何種定量關(guān)系？

減少重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，且兩者變化存在等量關(guān)系。即：公式移項得到：在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變——機械能守恒定律.我們可以發(fā)現(xiàn)小球在下落的過程中，重力勢能減小，動能在增加，請推導(dǎo)一下重力勢能減少量和動能增加量之間的定量關(guān)系(忽略空氣阻力)？hA

hBABvAvB二、機械能守恒定律△h21v1v21、根據(jù)動能定理2、根據(jù)彈力做功WF=Ek2-Ek1WF=Ep1-Ep2Ep1+Ek1=Ep2+Ek2在光滑水平面被壓縮彈簧彈開的小球物體只受彈力作用，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變——機械能守恒定律.（1）初態(tài)機械能等于末態(tài)機械能：（2）動能增加量等于勢能減小量：在只有重力做功或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體只發(fā)生動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變——機械能守恒定律物理學(xué)的任務(wù)是發(fā)現(xiàn)普遍的自然規(guī)律。因為這樣的規(guī)律的最簡單的形式之一表現(xiàn)為某種物理量的不變性，所以對于守恒量的尋求不僅是合理的，而且也是極為重要的研究方向。——勞厄機械能守恒定律是普遍的能量守恒定律在力學(xué)范圍內(nèi)的一種特殊情況，系統(tǒng)機械能的增加或者減少，并不是能量的創(chuàng)生或者消失。從更普遍的范圍考察，能量只能從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式，或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一物體，在這些過程中能量總量不變。三、關(guān)于機械能轉(zhuǎn)化與守恒的實驗觀察思考1：實驗過程中，球的動能是如何變化的？思考2：動能的變化，是由什么引起來的？思考3：重力做功會引起什么能量的變化？思考4：重力勢能和動能一直都在變化，球為什么能剛好回到原位？讓一個小球沿斜面從靜止?fàn)顟B(tài)開始運動，小球?qū)ⅰ皼_上”另一個斜面，觀察小球能否到達原來的高度？思考1：滑塊受到哪幾個力的作用？各個力做功情況是怎樣的？思考2：由哪些能量參與轉(zhuǎn)化？如何轉(zhuǎn)化？滑塊和彈簧組成系統(tǒng)機械能守恒嗎？隨著人類能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人類所面臨的一項重要任務(wù)。右圖是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計方案，與站臺連接的軌道有一個小的坡度。進站前關(guān)閉發(fā)動機，機車憑慣性上坡，動能變成勢能儲存起來，出站時下坡，勢能變成動能，節(jié)省了能源。四、機械能守恒定律的應(yīng)用【例題】某城市廣場噴泉噴出水柱的場景。從遠處看，噴泉噴出的水柱超過了40層樓的高度；靠近看，噴管的直徑約為10cm。請你據(jù)此估計用于給噴管噴水的電動機輸出功率至少有多大？典例分析

電動機輸出電能轉(zhuǎn)化為小水柱的機械能

二、機械能守恒定律一、動能和勢能的轉(zhuǎn)化三、關(guān)于機械能轉(zhuǎn)化與守恒的實驗觀察四、機械能守恒定律的應(yīng)用本課小結(jié)1.在下面列舉的各個實例中(除A外都不計空氣阻力)，哪些過程中機械能是守恒的()A.跳傘運動員帶著張開的降落傘在空氣中勻速下落B.拋出的標(biāo)槍在空中運動C.拉著一個金屬塊使它沿光滑的斜面勻速上升D.在光滑水平面上運動的小球碰到一個彈簧，把彈簧壓縮后，又被彈回來，對彈簧和小球組成的系統(tǒng)而言BD跟蹤練習(xí)2.如圖所示，細繩跨過定滑輪懸掛兩物體M和m，且M>m，不計摩擦，系統(tǒng)由靜止開始運動過程中(

)A.M、m各自的機械能分別守恒B.M減少的機械能等于m增加的機械能C.M減少的重力勢能等于m增加的重力勢能D.M和m組成的系統(tǒng)機械能守恒BD3.質(zhì)量為

0.5kg的石塊從10m高處以

30o角斜向上方拋出，初速度v0

的大小為5m/s。不計空氣阻力，g

取10m/s2。（1）石塊落地時的速度是多大？請用機械能守恒定律和動能定理分別討論。（2）石塊落地時速度的大小與下列哪些量有關(guān)，與哪些量無關(guān)？說明理由。A．石塊的質(zhì)量B．石塊的初速度C．石塊初速度的仰角D．石塊拋出時的高度