2025年新教材高中物理8.pdfVIP

百学须先立志。——朱熹

4．机械能守恒定律

(1)通过机械能守恒定律的学习，初步建立能量观念、体会守恒思想．

(2)会用能量观念分析具体实例中动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化．

(3)理解机械能守恒定律的推导过程．

(4)会从做功和能量转化的角度判断机械能是否守恒，能应用机械能守恒定律解决有关

问题，体会利用机械能守恒定律解决问题的便利性．

一、追寻守恒量

1．伽利略的斜面实验探究如图所示．

2．过程：不计一切摩擦，将小球由斜面A上某位置滚落，它就要继续滚上另一个斜面

B．

BA

3．现象：无论斜面比斜面陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为

0，这一点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度________．

4．结论：这一事实说明某个量是________的．在物理学中我们把这个量叫作________．

图解：

伽利略斜面实验中的动能与势能的转化

二、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________，

动能________，________能转化成了________能；若重力做负功，则________能转化为

________能．

1

以家为家，以乡为乡，以国为国，以天下为天下。——《管子》

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________，物体的动能________，

________能转化为________能．

3．机械能

(1)定义：重力势能、弹性势能与______都是机械运动中的能量形式，统称为机械能

(mechanicalenergy)．

(2)动能与势能的相互转化：通过________或________做功，机械能可以从一种形式转

化为另一种形式．

导学：

如图所示，为了节能降耗，某高铁站设计了“节能坡”．现有一列“复兴号”列车沿MN

NOOP

轨道进站后在轨道上停留了几分钟，然后沿轨道出站．试简要回答下列问题：

(1)如果关闭动力，列车在上坡过程中受到哪些外力作用？

(2)列车沿OP轨道下坡的过程中动能和势能分别如何变化？

(3)“节能坡”是如何实现节能降耗的？

MN

提示：(1)在阶段关闭动力，对列车受力分析，列车受到重力、斜坡的支持力和阻力

作用．

(2)列车沿OP轨道下坡的过程中，重力做正功，重力势能减少，列车速度增大，动能增

大．

(3)“节能坡”在列车上坡过程中，把动能转化为列车的重力势能，在列车下坡过程中，

把列车的重力势能转化为列车的动能，从而起到节能降耗的作用．

三、机械能守恒定律

1．内容

在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相______，而总的机械能

________．这叫作机械能守恒定律(Lawofconservationofmechanicalenergy)．

2．表达式