8.4.1 课件：机械能守恒定律的理解.pptx

机械能守恒定律的理解

情境导入大家思考一下，悬挂在天花板上的绳子下端系着一个小球，让小球贴近下巴从静止释放，你是否有危险呢？一位外国教授就亲身给我们做了演示，显然教授安然无恙，什么原因呢？

知识海洋推导一下：我们将动能、重力势能、弹性势能统称为机械能，我们可以发现小球在向下摆动中，重力势能减小，动能在增加，请推导一下重力势能减少量和动能增加量之间的定量关系(忽略空气阻力)？根据重力做功和重力势能的功能关系可得：B根据动能定理可得：两式联立得：

知识海洋B??减少重力势能转化为动能，且两者变化存在等量关系。即：且公式移项得到：在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变——机械能守恒定律推导一下：我们将动能、重力势能、弹性势能统称为机械能，我们可以发现小球在向下摆动中，重力势能减小，动能在增加，请推导一下重力势能减少量和动能增加量之间的定量关系(忽略空气阻力)？B

知识海洋机械能守恒的判断想一想：下图中小球的机械能守恒吗？想一想：如果把研究对象取为小球和弹簧，那么系统的机械能守恒吗？1.守恒条件：系统内只有重力或弹力做功。所以小球机械能并不守恒

知识海洋1.守恒条件：系统内只有重力或弹力做功。理解：(1)对于单个物体和不含弹簧的系统守恒条件是只有重力做功；对于含弹簧(因为是轻质弹簧所以只要包括弹簧一定是系统机械能守恒)系统守恒条件是系统内只有弹簧弹力做功或只有重力和弹簧弹力做功。(2)只有重力或弹力做功，并非只受重力或弹力，其他力也可以存在，只是其他内外力做功的代数和要为零。机械能守恒的判断

知识海洋2.能量转化法：如果系统内部只存在势能和动能之间的转化，则该系统机械能守恒。通常“光滑”、“不计摩擦”等字眼是判断依据。想一想：很多情况下利用条件判断守恒比较困难，还有别的方法吗？下图中斜面和滑块均光滑，当滑块下滑时，斜面后退，这个系统机械能守恒吗？机械能守恒的判断

应用探究例.在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()A.跳伞运动员带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球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来，对弹簧和小球组成的系统而言解析：A、C两项都可以从守恒条件上判断不守恒，除此外还可以直接利用机械能的定义，发现A机械能减小，C机械能增大，A、C均错；抛出的标枪在空中运动时只有重力做功，所以机械能守恒，B正确；D项中只有弹簧弹力做功，所以系统机械能守恒，并且当小球弹回来，弹簧弹力做功是为零的，还可以说小球机械能在出发位置和返回到该位置时机械能相等，D正确，答案为BD。BD判断方法3：定义法

应用探究想一想：细线一端固定在O点，另一端系着一个小球，初始时细线和水平方向成一定角度，先静止释放小球，则小球在竖直方向下落的过程中，小球机械能是否守恒？O守恒警示：绳子突然绷紧、爆炸、碰撞这些过程机械能一般不守恒。α

知识海洋守恒观点(1)意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能(2)注意问题：要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面转化观点(1)意义：系统(或物体)的机械能守恒时，系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能(2)注意问题：要明确势能的增加量或减少量，即势能的变化，可以不选取零势能参考平面转移观点(1)意义：若系统由A、B两部分组成，当系统的机械能守恒时，则A部分物体机械能的增加量等于B部分物体机械能的减少量(2)注意问题：A部分物体机械能的增加量等于A末状态的机械能减初状态的机械能，而B部分物体机械能的减少量等于B初状态的机械能减末状态的机械能对机械能守恒三种观点的理解

应用探究例.如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且Mm，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中()A.M、m各自的机械能分别守恒B.M减少的机械能等于m增加的机械能C.M减少的重力势能等于m增加的重力势能D.M和m组成的系统机械能守恒解析：在物体运动过程中，绳子拉力对M做负功，所以M的机械能并不守恒，同理绳子拉力对m做正功，所以m的机械能也不守恒，A错误；利用能量转化