2022-2023年粤教版(2019)新教材高中物理必修2 第4章机械能及其守恒定律第5节机械能守恒定律课件

内容要点动能与势能相互转化机械能机械能守恒定律一、动能与势能的相互转化物体能量的变化跟力做功相关联重力做功弹力做功合外力做功重力势能变化弹性势能变化动能变化重力做功自由落体

沿光滑斜面上滑mgmg物体的重力势能减少、动能增加,

重力对物体做正功物体的重力势能增加、动能减少，重力对物体做负功重力势能动能v0弹力做功弹性势能动能BA O光滑水平面伸长

B 原长

O弹簧的弹性势能减少、物体的动能增加，弹力对物体做正功原长

O 压缩

A弹簧的弹性势能增加、物体的动能减少，弹力对物体做负功重力势能动能弹性势能重力、弹力做功

A

O

B1.重力势能、弹性势能与动能统称为机械能二.机械能重力势能的大小与零势能面选取有关机械能E=EK+

EP动能重力势能弹性势能机械能具有相对性，是标量单位：焦耳，J通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式所有接触面均光滑，不计空气阻力伽利略理想斜面实验动能与势能相互转化过程中是否存在某种规律？Bh2h1由动能定理，从A到B：21221212mvmv W

W

mgh1

mgh2由重力做功与重力势能关系，从A到B：21 1 22212mv

mgh

mghmv

联立两式：22 221 1121212mv

mghmv

mgh

移项：二.机械能守恒定律的推导光滑斜面，不计空气阻力v1v2NAGEBEA ==物体在过程中每个位置的机械能都相等，称为该过程

机械能守恒Bh2h1二.机械能守恒定律的推导光滑斜面，不计空气阻力v1v2N

AG221212mv1

mgh1

mgh2mv2

2 2212mv2

mghmv2

mgh 1 1在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以互相转化，

而总的机械能保持不变。动能增加势能减少1

B点机械能A点机械能验证机械能守恒定律机械能守恒定律的推导A O B在只有弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。22 221 11212mv

mghmv

mghEK1+EP1= EK2+EP21.从功的观点看：除重力或弹力外，也可以受其他力，但其他力不做功A O B机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。= EK1+EP1EK2+EP2A O B2.从能量的观点：只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量（如内能）的参与。1.忽略空气阻力，下列物体运动过程中满足机械能守恒的是(

)例题GNF万1.系统内只有重力或弹力做功C.沿固定光滑圆弧做圆周运动的小球D.

物体沿斜面匀速下滑NGG2.系统内只有动能和势能相互转化，没有其他能量参与f铅球从抛出到落地前飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段2.将质量为m的物体以初速度v0=10m/s从地面竖直向上抛出，忽略空气阻力，取g=10m/s2

，则：例题物体上升的最大高度是多少？上升的过程中，何处重力势能与动能相等？（1）选地面为零势能参考面，物体从抛出到最高点过程中机械能守恒：EK1+EP1 = EK2+EP2201mv2

01

mgh

0h1=5mv0h1=?初末

将质量为m的物体以初速度v0=10m/s从地面竖直向上抛出，忽略空气阻力，取g=10m/s2

，则：物体上升的最大高度是多少？上升的过程中，何处重力势能与动能相等？例题（2）选地面为零势能参考面，设在h2高度处重力势能等于动能：EK1+EP1 = EK2+EP2v02h

=?h1=5m1220mv

022212mv

mgh

h2=2.5m22212mvmgh

初末从抛出到h2高度处，物体机械