【优品】高中物理人教版必修2 第7章第8节机械能守恒定律 课件4

1、人教版 必修2第8节 机械能守恒定律第七章机械能守恒定律导学链接1掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件2会用机械能守恒定律解决力学问题3知道应用机械能守恒定律的解题步骤，知道用该定律处理问题的优点课标定位自主学习一、动能与势能的相互转化物体自由下落或沿光滑斜面下滑时，重力对物体做正功，物体的重力势能 ，动能 ，物体原来具有的重力势能转化成了动能原来具有一定速度的物体，由于惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面向上运动时，重力对物体做 功，物体原来具有的 转化为 减少增加动能重力势能负被压缩的弹簧可以把物体弹出去，这时弹力做 功，弹簧的 转化为动能重力势能、弹性势能和动能统称为 在重力或弹力做功时

2、，不同形式的机械能可以相互转化 做功的过程就是能量转化的过程，做功多少是能量转化的量度正弹性势能机械能温馨提示二、机械能守恒定律推导(1)建立情景：在只有重力做功的情况下，如自由落体运动或抛体运动或沿光滑曲面下滑(2)推导依据动能定理WG 重力做功与重力势能的变化WG Ek2Ek1Ep1Ep2(3)推导结论Ek2Ek1 或Ek2Ep2 内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以 ，而总的机械能 守恒定律表达式(1)Ek2Ek1Ep1Ep2即Ek增 (2)Ek2Ep2 (3)E2 守恒条件：只有 或系统内的 做功Ep1Ep2Ep1Ek1互相转化保持不变Ep减Ep1Ek1E1重力弹力一

3、、机械能守恒条件的理解从能量特点看系统只有动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化，则系统机械能守恒名师解疑只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：(1)只受重力(或系统内的弹力)，如所有做抛体运动的物体(不计阻力)(2)除重力外还受其他力，但只有重力(或系统内的弹力)做功，如图7-8-1所示如不计空气阻力，小球在摆动过程中线的拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒图7-8-1(3)除重力外其他力做功，但做功的代数和为零如图7-8-2所示，A、B构成的系统，忽略绳的质量和绳与滑轮间的摩擦，在A向下、B向上运动过程中，FA和FB都做功，但WAWB0，不存在机械能与其他形式能量的

4、转化，则A、B系统机械能守恒图7-8-2二、对机械能守恒定律不同表达式的理解E1E2(1)意义：系统初、末状态的机械能相等(2)运用此式首先要恰当地选取重力势能的零参考平面，把物体在初、末状态的重力势能是正、是负还是零表达正确Ep减Ek增(1)意义：系统减少(增加)的重力势能等于系统增加(减少)的动能(2)运用此式无需选取重力势能零参考平面，只需判断出运动过程中物体的重力势能的增加量或减少量EA减EB增(1)意义：A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能(2)运用此式无需选取重力势能零参考平面，只需判断出系统内哪个物体的机械能减少了多少，哪个物体的机械能增加了多少E0意义：研究过程中系统的机械

5、能的增量为零根据题目所提供条件，合理选择表达式，以便解题更为简捷三、机械能守恒定律和动能定理的比较 两大规律比较内容 机械能守恒定律动能定理表达式E1E2EkEpEAEBWEk应用范围只有重力和弹力做功时无条件限制物理意义其他力(重力、弹力以外)所做的功是机械能变化的量度合外力对物体做的功是动能变化的量度关注角度守恒的条件和始末状态机械能的形式及大小动能的变化及合外力做功情况有些题目既可以用机械能守恒定律来求解，也可以用动能定理来求解，但一般优先考虑用动能定理来求解特别提醒【典例1】 如图7-8-3所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()图7-8-3机械能守恒定律的理解 分类例析A甲图中

6、，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒D丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒解析甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错乙图中物体B除受重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但A、B组成的系统机械能守恒，B错丙图中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B系统机械能守恒，C对丁图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D对 答案CD判断机械能是否守恒，可以从各力的做功情况着手分析，

7、也可以从能量转化情况着手分析；要根据实际情况灵活选择合适的分析方法借题发挥【变式1】下列运动过程满足机械能守恒的是 ()A电梯匀速下降过程B起重机吊起重物过程C物体做自由落体运动过程D考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程解析机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力做功，只发生动能和势能的转化，A中机械能减少，B中机械能增加，C中机械能守恒，D中机械能减少答案C【典例2】 如图7-8-4所示，用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径rR.有一质量为m，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管，问：图7-8-4机械能守恒定律的应用 图7-8-5【典例

8、3】 如图7-8-6所示，有一轻质杆OA，可绕O点在竖直面内自由转动，在杆的另一端A点和中点B各固定一个质量为m的小球，设杆长为L，开始时，杆静止在水平位置求释放杆后，杆转到竖直位置时，A、B两小球的速度各是多少？系统机械能守恒 图7-8-6此题学生往往容易分别对A球和B球应用机械能守恒，而导致错误，出现这种错误的原因是没有把机械能守恒的条件把握准确事实上，分别以A、B两球为研究对象时，除了重力对它们各自做功以外，还有A、B之间杆的弹力做功，弹力对A做了正功，对B做了负功，但正、负功代数和为零，A、B组成的系统机械能守恒借题发挥【变式3】如图7-8-7所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触