第八章機械能守恒定律8.4機械能守恒定律第一課時化學能情景引入

感知動能

0風能勢能動能核能既然能量對于人們的生產、生活如此重要，那究竟能量是什么呢？由于能量過于抽象，要用一句話來來說明什么是能量并非易事，這也是牛頓未能把“能量”這一重要的概念留給我們的原因。能量的概念是人類在對物質運動規(guī)律進行長期探索中逐漸建立起來的。但在牛頓之前的伽利略理想斜面實驗中，我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽。追尋守恒量

1ABhh實驗表明斜面上的小球在運動過程中好像“記得”自己起始的高度（或與高度相關的某個量）伽利略斜面實驗探究追尋守恒量

1若斜面B比A陡些或緩些，小球的最后高度與初始位置的高度總是相同.ABhv0=0ABhv0=0v0=0v0=0hh探究追尋守恒量

1通過以上實驗我們可以觀察到斜面上的小球、單擺中的小球、滾擺中的輪子好像“記得”自己起始的高度（或與高度相關的某個量）.單擺中的小球滾擺中的輪子后來的物理學家把這一事實說成是“某個量是守恒的”,并且把這個量叫做能量或能.追尋守恒量

1蹦極運動分析運動員下落過程中，動能和勢能之間怎樣轉化的？動能和勢能的相互轉化2·通過重力或彈力做功，動能與勢能可以相互轉化。猜想：機械能的總量是否保持不變?動能和勢能的相互轉化2如下圖中，質量為m的物體均從高為h1的A點運動到高為h2的B點，求這四個過程中重力對物體做的功？（不計空氣阻力和摩擦阻力）若物體在A點的速度為v1，所有阻力均不計，求物體到達B點時的動能Ek2由動能定理知：由重力做功與重力勢能的關系得機械能守恒定律3上述四例中有何共性？故：上式表示：動能和重力勢能之和即總的機械能保持不變。1.只有重力做功；

2.動能與勢能在相互轉化。移項即ΔEk=?ΔEP機械能守恒定律3v2v1

物體沿光滑曲面滑下h2h1選地面為參考平面只在重力做功的物體系統(tǒng)內動能與重力勢能可以相互轉化而總的機械能保持不變從A到B重力做功：從A到B由動能定理得：移項得：機械能守恒定律3同樣可以證明，只在彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能與彈性勢能可以相互轉化，總的機械能也保持也不變.OBC機械能守恒定律31.定義：在只有重力做功或彈力做功的物體系統(tǒng)內，物體只發(fā)生動能與勢能的相互轉化，而總的機械能保持不變.2.機械能守恒條件只有重力做功或彈力做功的物體系統(tǒng)內：①不受其他力的作用；②受其他力，但其他力不做功(或者其他力做功代數(shù)和為零).則該系統(tǒng)的機械能守恒.機械能守恒定律3例1

判斷下列各題中物體的機械能是否守恒？將小球斜拋出后木塊沿光滑固定斜面下滑降落傘勻速下降GGGFNf√√用繩拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升?！痢恋湫屠}分析4例2把一個小球用細線懸掛起來，就成為一個擺，設實驗中的小球的擺長為l，最大偏角為θ．忽略一切阻力，小球運動到最低位置時的速度是多大?典型例題分析4解：小球在擺動過程中，只有重力做功，機械能守恒.選擇小球在最低位置時所在的水平面為參考平面.小球在最高點A時為初狀態(tài)的機械能：

Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)

小球在最低點O時為末狀態(tài)的機械能為：Ek2+Ep2=mv2

根據(jù)機械能守恒定律有：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1

即

mv2=mgl(1-cosθ)所以用機械能守恒定律解決問題的基本思路1．選取研究對象——物體系統(tǒng)．2．根據(jù)研究對象所經歷的物理過程．進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒．3．恰當?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初、末狀態(tài)時的機械能．4．根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解并討論解的準確性．典型例題分析43、機械能守恒定律：2、機械能：E=Ek+Ep（1）內容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，物體的動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。（2）條件：只有重力、彈力做功（3）結論：E1=E2下降ΔEp減=ΔEk增上升ΔEp增=ΔEk減1、伽利略斜面實驗表明：“有某一量是守恒的”，這個量叫做能量。小結51.如圖，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，再與木塊一起共同擺到最大高度的過程中，下列說法正確的是（）A、子彈的機械能守恒B、木塊的機械能守恒C、子彈和木塊的總機械能守恒D、以上說法都不對D子彈射中木塊的過程機械能不守恒

整體從最低位置擺到最高位置的過程機械能守恒課堂練習62.如圖所示，把一塊質量是0.5kg的石頭，從10m高處的山崖上以30°角，v0=5m/s的速度朝斜上方拋出。（空氣阻力不計）求石頭落地時速度的大小。10m只有重力做功，因此機械能守恒由機械能守恒定律知：所以，石頭落地的速度為：解：課堂練習6由機械能守恒定律Ek2+E