教科版高中物理必修第二册精品课件 第四章 机械能及其守恒定律 5 机械能守恒定律.ppt

;内容索引;课标要求;基础落实?必备知识全过关;一、动能与势能的相互转化

1.重力势能与动能:只有重力做功时,若重力对物体做正功,则物体的重力势能减少,动能增加,重力势能转化为动能;若重力做负功,则动能转化为重力势能。?

2.弹性势能与动能:只有弹簧弹力做功时,若弹力做正功,则弹簧弹性势能

减少,物体的动能增加,弹性势能转化为动能。?

3.机械能:动能、弹性势能和重力势能的统称,表达式为E=Ek+Ep。?;易错辨析判一判

(1)动能增加时,重力一定做正功。(×)

解析动能增加,说明合力做正功,重力不一定做正功。

(2)重力势能增加时,动能一定减少。(×)

解析重力势能增加,重力做负功,若还有其他力做功,动能不一定减少。

(3)机械能只包括动能和重力势能。(×)

解析重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式,统称为机械能。;合格考试练一练

1.下列四幅图中,动能与势能没有发生相互转化的是(A);解析水平路面上匀速行驶的汽车,动能不变,重力势能不变,所以动能与势能没有发生相互转化,故A符合题意;上升的滚摆高度变大,重力势能变大,但是速度变小,动能变小,是动能转化为重力势能,故B不符合题意;从高处滚下的小球,高度减小,重力势能变小,但是速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故C不符合题意;向近地点运动的卫星,高度减小,重力势能变小,但是速度变大,动能变大,是重力势能转化为动能,故D不符合题意。;2.如图所示,瀑布中的水从高处下落,下列说法正确的是(B)

A.水的重力势能增加

B.水的重力势能减小

C.水的动能减小

D.重力对水做负功

解析瀑布中的水从高处落下的过程中重力做正功,重力势能减小,动能增加,故A、C、D错误,B正确。;二、机械能守恒定律

1.内容

不一定是只受重力或弹力

在只有重力或弹力做功的系统内,动能和势能会发生相互转化,但总机械能保持不变,这就是机械能守恒定律。?

2.守恒定律表达式

(1)Ep1-Ep2=Ek2-Ek1,即-ΔEp=ΔEk。

(2)Ek1+Ep1=Ek2+Ep2。

(3)E1=E2。;3.守恒条件不是任何情况下都守恒

物体系统内只有重力或弹力做功。?

4.关于机械能转??与守恒的实验观察

(1)摆球实验:忽略空气阻力的影响,只有重力对小球做功,细线的拉力不做功,小球的机械能守恒。?

(2)弹簧、重物实验:弹簧下端悬挂钩码在竖直方向上往复运动,忽略

空气阻力的影响,只有重力和弹簧的弹力做功,弹簧和

钩码组成的系统机械能守恒。?;易错辨析判一判

(1)合力做功为零,物体的机械能一定守恒。(×)

解析合力做功为零,物体的机械能不一定守恒,如物体沿斜面匀速下滑时,物体的机械能就减少。

(2)只有重力做功,物体的机械能一定守恒。(√)

(3)做变速运动的物体机械能可能守恒。(√)

(4)机械能守恒时,物体可能受阻力。(√);合格考试练一练

1.下列物体在运动过程中,机械能守恒的是(A)

A.做平抛运动的物体

B.在空中向上做匀速运动的氢气球

C.沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块

D.被起重机拉着向上做匀速运动的货物

解析做平抛运动的物体只受重力作用,机械能守恒,故A符合题意;在空中向上做匀速运动的氢气球,浮力对氢气球做正功,机械能不守恒,故B不符合题意;沿粗糙的斜面向下做匀速运动的木块,摩擦力对木块做负功,机械能不守恒,故C不符合题意;被起重机拉着向上做匀速运动的货物,拉力对货物做正功,机械能不守恒,故D不符合题意。;2.蹦床运动是极具技巧性和观赏性的项目,具有弹性的蹦床可以简化成下端固定的竖直放置的轻弹簧,用小球替代运动员,如图所示。运动员从最高点A点由静止下落,当他经过B点时,此时弹簧恰好处于自由状态,C点是运动过程的最低点。在整个竖直运动过程中,弹簧始终处于弹性限度内,空气阻力忽略不计。运动员从A点运动到C点的过程中,若运动员姿态始终保持不变,则运动员、弹簧和地球所组成的系统的机械能(C)

A.越来越大

B.越来越小

C.保持不变

D.先增大,再减小;解析AB段运动员只受重力,机械能守恒,BC段除受重力外,还受弹力,运动员机械能不守恒,但是运动员、弹簧所组成的系统机械能守恒,所以整个过程运动员、弹簧和地球所组成的系统的机械能保持不变,故选C。;重难探究?能力素养全提升;;【方法突破】

1.研究对象

(1)当只有重力做功时,可取一个物体(其实是物体与地球构成的系统)作为研究对象。

(2)当物体之间的弹力做功时,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)。;2.守恒条件理解

(1)从能量转化分