机械能守恒定律

机械能守恒定律一、机械能1.概念：动能、重力势能、弹性势能统称为机械能，用符号E

表示

2.表达式：3.机械能标量？矢量？4.机械能具有相对性请同学们举例说明：机械能之间可以互相转化思考：通过什么实现转化？标量动能和势能的转化规律分析苹果上升过程，重力做功和能量的转化情况,可列表表示如下再分析苹果下降过程，重力做功和能量的转化情况情景1A到B负功动能重力势能B到A正功重力势能动能重力势能动能重力做功GvGv情景2

光滑水平面上，弹簧处于压缩状态，O为其弹簧原长位置，弹簧左端固定，右端与一小物块连接，当释放后，弹簧推着小物块向右运动，从A运动到B。分析A到O过程，弹簧弹力做功及能量转化情况过程弹力做功减小的能量增加的能量A到O正功弹性势能动能弹性势能动能弹力做功看一看Fv

一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为h1的地方落到高度为h2的地方。在这两种情况下，重力做的功相等吗？重力势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？重力势能各转化为什么形式的能？mgmgf重力势能动能重力势能动能和内能动能和势能的转化过程是否存在定量关系呢？A处机械能E1，B处机械能E2取地面为重力势能零点,解：从A到B的过程中，由动能定理

分析动能与重力势能相互转化，总的机械能保持不变动能和势能的转化过程是否存在定量关系呢？A处机械能E1，B处机械能E2取地面为重力势能零点,解：从A到B的过程中，由动能定理

分析在只有重力做功的系统内，如果是粗糙的斜面f如果是光滑的斜面总的机械能保持不变动能与重力势能相互转化，机械能守恒定律内容：表达式：适用条件在只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能相互转化，总的机械能保持不变光滑水平面光滑曲面

下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的？说明理由例1A.跳伞运动员开着张开的降落伞在空气中匀速下落B.抛出的标枪在空中运动C.拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升D.在光滑水平面上运动的小物块碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来mgf在只有重力或弹力做功的系统内，mgmgFNmgNF不守恒不守恒守恒守恒方法：根据条件

质量为0.5kg的石块从10m高处以300角斜向上方抛出，初速度v0的大小为5m/s。不计空气阻力，g取10m/s2。求石块落地时的速度是多大？小球从抛出到落到地面时，满足机械能守恒定律mg解出例2解：取地面重力势能为零

把一个小球用细线悬挂起来，就成为了一个摆，摆长为l，最大偏角为

。如果阻力可以忽略，小球运动到最低点时的速度大小是多少？解：从A到O的过程中，只有重力做功，机械能守恒。解出例3GTV取O处重力势能为零复习机械能守恒定律内容：表达式1：只有重力和弹力做功.在只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能相互转化，总的机械能保持不变条件:

（需要取零势能参考面）表达式2：（不需要取零势能参考面）题1:质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速率为多少？F2mgVmgNF解：以木块砝码系统为研究对象，解出动能与势能相互转化，满足系统机械能守恒,取砝码下降h处为重力势能零点F2mgVmgNF研究对象减少的能量增加的能量解2：以木块砝码系统为研究对象，解出动能与势能相互转化，满足系统机械能守恒（不需要取零势能参考面）F2mgVmgNF解3：用牛顿运动定律和运动学方法对砝码，由牛顿第二定律对木块，由牛顿第二定律解出：砝码做匀加速直线运动，由解出：

把质量是0.2kg的小球放在竖直的弹簧上，并把小球往下按至A的位置，如图所示，迅速松手后，弹簧把小球弹起，小球升至最高位置C，途中经过位置B时弹簧正好处于自由状态。已知B、A的高度差为0.1m，C、B的高度差为0.2m，弹簧的质量和空气阻力均可忽略，g取10m/s2.(1).分别说出小球由位置A到位置B、由位置B到位置C时，小球和弹簧的能量转化情况(2).小球处于位置A时，弹簧的弹性势能是多少？在位置B时，小球的动能是多少？题2看一看题2小球质量m=0.2kg,BA间h1=0.1m，C、B间h2=0.2mh2h1（1）小球和弹簧的能量转化情况A到B过程B到C过程mgFFVV小球：重力势能增加,动能先增加后减小弹簧：弹性势能逐渐减小,小球：重力势能增加,动能减小题2mh2h1（2）位置A时弹簧的弹性势能是多少？解：从A到B，以弹簧和小球系统为研究对象，机械能守恒从B到C，以小球为研究对象，机械能守恒位置B时小球的动能是多少？得：B处动能：以A处为重力势能零点小球质量m=0.2kg,BA间h1=0.1m，C、B间h2=0.2m小结1、机械能2、机械能守恒定律概念：表达式：机械能是标量，具有相对性机械能之间可以互相转化