机械能守恒定律优质课

1、2014-6-11 温故知新温故知新一、机械能一、机械能机械能（机械能（E）动能（动能（Ek）势能（势能（Ep）重力势能重力势能弹性势能弹性势能动能定理的内容和表达式是什么？动能定理的内容和表达式是什么？重力所做的功与物体重力势能的减少重力所做的功与物体重力势能的减少, 两者之间有什么关系？两者之间有什么关系？WG=mgh1-mgh2注意：动能定理中动能的变化量是注意：动能定理中动能的变化量是末末动能减去动能减去初初动能，而重力做功与重力动能，而重力做功与重力势能的减少关系式中是势能的减少关系式中是初初位置的重力位置的重力势能减去势能减去末末位置重力势能位置重力势能 温故知新温故知新W合合 =

2、 (1/2)mV22（1/2）mV12分析：上述物理情景中能量是如何分析：上述物理情景中能量是如何 转化的？转化的？ 小结：小结： 物体运动过程中，随动能物体运动过程中，随动能 增大，物体的势能减小；反之，增大，物体的势能减小；反之， 随动能减小，物体的势能增大。随动能减小，物体的势能增大。讨论：实验装置如右图所示：讨论：实验装置如右图所示： a a把球拉到把球拉到A A点，然后放开，分点，然后放开，分析小球在摆动到右侧时所到达的析小球在摆动到右侧时所到达的位置和位置位置和位置A A间的关系间的关系（阻力不计）（阻力不计）b b把球同样拉到把球同样拉到A A点，在点，在O O点用钉子挡一下，点

3、用钉子挡一下，小球摆动到右侧时的位置又如何？小球摆动到右侧时的位置又如何？AOL B导入新课导入新课 1 1、思考题：、思考题：如图（如图（1 1）所示，一个质量为）所示，一个质量为m m的物的物体自由下落，经过高度为体自由下落，经过高度为h h1 1的的A A点点时速度为时速度为V V1 1，下落到高度为，下落到高度为h h2 2的的B B点点时速度为时速度为V V2 2，写出物体在，写出物体在A A点点和和B B点点时的机械能的表达式，并运用动能时的机械能的表达式，并运用动能定理及重力做功与重力势能的变化定理及重力做功与重力势能的变化关系找出这两个机械能之间的关关系找出这两个机械能之间的关

4、系系( (取地面为参考平面）取地面为参考平面）mm定律推导定律推导证明：证明：只有重力做功，只有重力做功， WG = W合合，由动能定理得：由动能定理得： WG= W合合=（1/2）mV22（1/2）mV12由重力做功与重力势能的变化：由重力做功与重力势能的变化： WG=mgh1mgh2联立两式得：联立两式得： （1/2）mV22-（1/2）mV12=mgh1-mgh2 -即即（1/2）mV12+mgh1=（1/2）mV22+mgh2-G定律推导定律推导Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2E1 = E2结论结论：只有重力做功机械能守恒：只有重力做功机械能守恒A O BGF1FW弹弹=W合

5、合2121kx2221kx-=2221mv2121mv-Ep1 - Ep2= Ek2 - Ek1Ep1 + Ek1= Ek2+ Ep2E1 = E2结论结论：只有弹力：只有弹力做功做功 机械能守恒机械能守恒 1、内容：、内容：在只有重力（或弹力）做在只有重力（或弹力）做功的物体系统内，物体的动能和重力势功的物体系统内，物体的动能和重力势能（弹性势能）发生相互转化，但总的能（弹性势能）发生相互转化，但总的机械能总保持不变。机械能总保持不变。2 2、数学表达式：、数学表达式： EK1+EP1= EK2+EP2讨论讨论: :从能量转化的角度如从能量转化的角度如何理解机械能守恒何理解机械能守恒? ?补

6、充说明：从能的转化角度看，物体间只有动能、补充说明：从能的转化角度看，物体间只有动能、势能之间的相互转化，势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的系统与外界没有机械能的转移，系统内部没有机械能与其他形式能的转化转移，系统内部没有机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒。则机械能守恒。机械能守恒定律：机械能守恒定律：守恒条件守恒条件包含三种情形包含三种情形: :（1 1）只受）只受重力重力（或（或弹力弹力）作用。）作用。（2 2）除重力（或弹力）还有其它力作）除重力（或弹力）还有其它力作 用，但用，但其它力不做功其它力不做功。 （3 3）除重力（或弹力）还有其它力作除重力（或弹力）还有其它力作

7、用，用，其它力做功，但做功的代数和为其它力做功，但做功的代数和为0。 3 3、机械能守恒的条件：、机械能守恒的条件：只有只有重力重力( (或弹力或弹力）做功）做功讨论：如何理解守恒条件讨论：如何理解守恒条件“只只有重力（或弹力）做功有重力（或弹力）做功”？包包含几种情形，试举例说明。含几种情形，试举例说明。 对于某个物体，若只有重力或弹力对于某个物体，若只有重力或弹力做功，而其他力不做功，或其它力做过的做功，而其他力不做功，或其它力做过的代数和为代数和为0 0，则该物体的机械能守恒。，则该物体的机械能守恒。 对于由两个或两个以上物体（包括对于由两个或两个以上物体（包括弹簧在内）组成的系统，如果

8、物体间只有弹簧在内）组成的系统，如果物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，系统与化，系统与外界外界没有机械能的没有机械能的转移转移、系统、系统内部内部没有机械能与其他形式能的转化没有机械能与其他形式能的转化，系，系统的机械能就守恒。统的机械能就守恒。平抛运动中只受重力作平抛运动中只受重力作功，而没有其它力做功，功，而没有其它力做功，机械能守恒。机械能守恒。 由动能定理得：由动能定理得： WG = W合合（1/2）mV22 （1/2）mV12=mgh1 mgh2平抛运动中物体的机械能是否守恒平抛运动中物体的机械能是否守恒? ?巩固新课巩固新课光滑光

9、滑NG物体沿固定的光滑斜面下滑，物体沿固定的光滑斜面下滑，其机械能守恒吗？其机械能守恒吗？由动能定理可得：由动能定理可得： W WG G = = W W合合（1/2）mV22 （1/2）mV12=mgh1 mgh2E1 = E2（机械能守恒）（机械能守恒）分析：分析： N N不做功不做功, ,只有只有G G做功。做功。 机械能守恒机械能守恒巩固新课巩固新课1 1、判断下列各个实例中、判断下列各个实例中机械能是否守恒。机械能是否守恒。 题目见课本题目见课本P130P130之（之（1 1）补充：补充：g.g.小球落到竖直放置的弹小球落到竖直放置的弹簧上之后运动过程中的小簧上之后运动过程中的小球。（

10、如右图所示）球。（如右图所示）巩固新课巩固新课分析：若受空气阻力则除重力做功外，分析：若受空气阻力则除重力做功外，还有空气阻力做功还有空气阻力做功机械能不守恒机械能不守恒由动能定理得由动能定理得: :W W合合=W=WG G + + W Wf f= = （1/21/2）mvmv2 22 2 （1/21/2）mVmV1 12 2 W W合合 W WG GE E1 1 E E2 21 1、若物体下落过程中受空气阻力作用，该物体、若物体下落过程中受空气阻力作用，该物体的机械能的机械能还保持不变，守恒还保持不变，守恒吗？吗？ G f本节重点：本节重点： 1 1理解机械能守恒定律的内容理解机械能守恒定律的内容 2 2在具体的问题中能判定机械能在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表是否守恒，并能列出定律