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第八章机械能守恒定律

第4课机械能守恒定律

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课程标准核心素养

1.了解人们追寻守恒量和建立“能量”概

1、物理观念：动能、势能、机械能的概念、机械能守恒

念的漫长过程.

定律。

2.知道什么是机械能，知道物体的动能和势

2、科学思维：建立守恒思想。

能可以相互转化.

3、科学探究：动能和势能的相互转化，推导机械能守恒。

3.知道机械能守恒的条件，会判断一个过程

4、科学态度与责任：应用机械能守恒解决生产、生活中

机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律

的实际问题。

解决有关问题．

知识精讲

知识点01追寻守恒量

伽利略曾研究过小球在斜面上的运动，如图所示．

将小球由斜面A上某位置由静止释放，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面B上速度变为0(即

到达最高点)时的高度与它出发时的高度相同，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．

【即学即练1】如图所示，一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动，记住它向右能够达到的最大高度，然后

用一把直尺在P点挡住悬线，继续观察之后小球的摆动情况并分析，下列结论中正确的是()

A．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显低于没放直尺时到达的高度

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B．在P点放置直尺后，悬线向右摆动的最大高度明显高于没放直尺时到达的高度

C．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度变大

D．悬线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球加速度变大

【答案】D

【解析】小球从A点开始摆动，在P点挡住摆线后，小球能继续运动，在整个过程中机械能的总量保持不

变，机械能是守恒的，小球能上升到原来的高度，故A、B错误；小球到达最低点时水平方向不受力，则悬

v2

线在P点与直尺碰撞前、后的瞬间相比，小球速度大小不变，而半径变小，根据a＝可知，小球加速度变

r

大，故C错误，D正确．

知识点02动能与势能的相互转化

1．重力势能与动能的转化

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，物体的重力势能转化为动能；

若重力对物体做负功，则物体的重力势能增加，动能减少，物体的动能转化为重力势能．

2．弹性势能与动能的转化

只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能减少，物体的动能增加，弹簧的弹性势能转

化为物体的动能；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能增加，物体的动能减少，物体的动能转化为弹簧

的弹性势能．

3．机械能：重力势能、弹性势能与动能统称为机械能．

【即学即练2】把小球放在竖立的弹簧上，并把球往下按至A的位置，如图甲所示．迅速松手后，球升高至

最高位置C(图丙)，途中经过位置B时弹簧正处于原长(图乙)．松手后，小球从A到B再到C的过程中，忽

略弹簧的质量和空气阻力，下列分析正确的是()