【课件】机械能守恒定律2025-2026学年高一下学期物理人教版必修第二册

机械能守恒定律追求守恒量思考速度？高度？动能？势能？追求守恒量AB下滑：上升：动能增加动能减少势能减少势能增加此消彼长势能+动能=？动能与势能的相互转化是否存在某种定量的关系？物体在B处的动能+重力势能等于在A处的动能+重力势能如图，质量为m的小球沿一任意光滑曲面从距地面h1高度的A处开始下滑，初速度为v1，当下滑到距地面高度为h2处时，速度为v2，尝试寻找动能和势能的转化规律。（以水平面为零势能面）追求守恒量根据动能定理：增加的动能等于减少的重力势能由上可得：移项得：动能+重力势能=守恒量机械能物体所具有的动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能，用符号E表示。1.概念：2.表达式：3.性质：①机械能是一个状态量。由对应时刻的位置(势能)和速度(动能)共同决定。②机械能具有相对性。因为位置(势能)和速度(动能)与参照平面和参考系的选取有关。③机械能是标量，是系统共有的。机械能守恒探究真空中增加的动能减少的重力势能油中克服阻力做的功增加的动能减少的重力势能机械能守恒机械能不守恒状态B的机械能状态A的机械能机械能守恒探究小球和弹簧组成的系统从状态A到状态B(地面光滑)若地面不光滑呢？摩擦力做功，不守恒机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。1、内容：2、守恒条件:只有重力做功或弹力做功其他力不做功或者做功的代数和为零或机械能守恒定律情景1.重力或弹力做正功相当于什么？把势能果篮的苹果放到动能果篮。情景2.重力或弹力做负功相当于什么？把动能果篮的苹果放到势能果篮情景3.其他力做正功相当于什么？把其他力果篮的苹果放到动能果篮。情景4.其他力做负功相当于什么？把动能果篮的苹果放到其他力果篮。机械能不变机械能改变机械能守恒定律问题：要保证机械能桌面上的苹果数量不变，其他力果篮可以怎么做？①对动能果篮不拿也不给。②对动能果篮拿多少的同时也给多少。只有重力做功或弹力做功其他力不做功或者做功的代数和为零或练一练1、判断下列过程中小球或物块的机械能是否守恒。小球做平抛运动小球只受重力，重力做功不改变小球机械能。物块沿光滑斜面滑下的过程重力做功不改变物块机械能。支持力对物块不做功。√√物块沿粗糙斜面滑下的过程练一练小球左右摆动(忽略空气阻力)滑动摩擦力做负功。重力做功不改变物块机械能。支持力对物块不做功。小球机械能减少重力做功不改变物块机械能。绳子拉力对物块不做功。√2、判断下列过程中小球的机械能是否守恒练一练光滑水平面上在AB间左右振动的小球(忽略空气阻力)对于存在相互作用的多个物体组成的系统而言，由于有内力做功，单个物体的机械能往往不守恒，因此首先要判断哪个系统的机械能守恒，然后合理选取系统，再利用机械能守恒定律列式求解。正确表述：小球和弹簧组成的系统机械能守恒。小球：机械能=动能+弹性势能+重力势能不变（1）当只有重力做功时，可选取一个物体（其实已默认选择了物体与地球构成的系统）作为研究对象；（2）当物体之间有弹力做功时，必须将这几个物体构成的系统作为研究对象（使这些弹力成为系统内力）。3、一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且轻弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由A摆到最低点的过程中错误的是A、重物的重力势能减少B、重物的动能增加C、重物的机械能不变D、重物的机械能减少练一练√机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。1、内容：2、守恒条件:只有重力做功或弹力做功其他力不做功或者做功的代数和为零或3、表达式：需要选取零势能面不需要选取零势能面机械能守恒的应用如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点．已知h＝2m，s＝2m．取重力加速度大小g＝10m/s2.(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下，当其在bc段轨道运动时，与轨道之间无相互作用力，求圆弧轨道的半径；(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下，求环到达c点时速度的水平分量的大小．选b为参考平面(1)机械能守恒的应用如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成，圆弧半径Oa水平，b点为抛物线顶点．已知h＝2m，s＝2m．取重力加速度大小g＝10m/s2.(1)一小环套在轨道上从