机械能守恒定律高一下学期物理人教版（2019）必修第二册.pptx

机械能守恒定律第八章第4节

010203目录动能和势能的转化机械能守恒定律追寻守恒量04总结提升

课堂引入真正的勇士敢于面的惨淡的人生物理老师敢于面对什么？接下来我们来看几个小视频

敢于面对“小球”课堂引入

敢于面对榴莲课堂引入

敢于面对“小铁球”课堂引入

让我们一起循着科学家的脚步来追寻这一不变量吧.课堂引入伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。他发现:无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。ABhh在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的?哪些是不变的?你能找出不变的量吗?让我们一起循着科学家的脚步来追寻这一不变量吧

第一部分：追寻守恒量

一、证明小球能到达等高的位置小球在光滑的斜面Ａ上从高为h处由静止滚下，滚上另一光滑的斜面Ｂ，速度变为零时的高度为h，试证明：h=hABhhαβ如果改变斜面B的倾角结果会如何呢？

在A斜面上：动力学关系：a＝gsinαx＝（v2－0）/2ah＝xsinα＝v2/2g在B斜面上：动力学关系：a＝－gsinβx＝（0－v2）/2ah＝xsinβ=v2/2g结论：h＝h，且与β角的大小无关。ABhhαβ证明：二、证明过程动能定理：mgh=mv2/2-0动能定理：-mgh=0-mv2/2思考是否还有其它已经掌握的方法证明？

三、实验现象与猜想斜面上的小球在运动过程中好像“记得”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。不会更高一点，也不会更低一点。这说明某种“东西”在小球运动的过程中是不变的。后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。能量概念的引入是科学前辈们追寻守恒量的一个重要事例。

第二部分：动能和势能的相互转化

一、动能与重力势能相互转化A→B：物体的速度增加，即物体的动能增加，重力势能减小，说明物体的重力势能转化成了动能。ACBB→C：物体的速度减小，即动能减少，重力势能增加。说明物体的动能转化成了重力势能。结论:物体的动能和重力势能可以相互转化。物理情景转化为物理模型定性分析：

课堂练习【例题1】（多选）如图所示，从某高度处，将质量为m的小球斜向上方抛出，初速度为v0，小球到达最高点时的速度为v1，最大高度为h，重力加速度为g。以地面为参考平面，不计空气阻力。下列正确的是（）A．落地时，小球的动能为B．小球从抛出到落地的最小动能为C．抛出时，小球的重力势能为mghD．抛出时，人对小球做功为【答案】AB

二、动能与弹性势能的相互转化弹簧原长弹簧压缩最大弹力做负功，弹簧的弹性势能增加，物体动能减少。小球原来的动能转化成了弹簧的弹性势能。弹力做正功，弹簧的弹性势能减少，物体动能增加。弹簧的弹性势能转化成了小球原来的动能。结论:物体的动能和弹性势能可以相互转化。压缩过程回复原长过程弹簧原长vv=0v

课堂练习【例题2】（多选）如图所示，光滑水平桌面上的轻质弹簧一端固定，另一端与小物块相连，弹簧处于自然长度时物块位于O点(图中未标出)，物块的质量为m.现用水平向右的力将物块从O点拉至A点，拉力做的功为W。撤去拉力后物块由静止向左运动，经O点到达最左边B点，重力加速度为g，则上述过程中()A．物块在A点时，弹簧的弹性势能等于WB．物块在B点时，弹簧的弹性势能小于WC．经O点时，物块的动能大于WD．物块动能最大时弹簧的弹性势能小于物块在B点时弹簧的弹性势能【答案】AD

三、动能与势能的相互转化

课堂练习【例题3】如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长．现让小球自C点由静止释放，小球在B、D间某点静止，在小球滑到最低点的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是()A．小球的动能与重力势能之和保持不变B．小球的动能与重力势能之和先增大后减小C．小球的动能与弹簧的弹性势能之和保持不变D．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和保持不变答案B

四、机械能重力势能、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（mechanicalenergy）。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。

五、思考与讨论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的地方下落到高度为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？重力势能各转化成什么形式的能？?动能和势能的相互转化是否存在某