《机械能守恒定律》PPT课件

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第一部分内容：学习目标

1. 知道能量守恒是自然界的重要规律．

2. 知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 

3. 掌握机械能守恒定律的内容及得出过程；

4. 会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能 守恒定律解决有关问题。

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机械能守恒定律PPT，第二部分内容：生活中的守恒观点

生活实例：正常的水表连在自来水管道中，总表的读数应该等于各分表的读数的总和，这就是守恒关系

如果总表的读数不等于各分表读数，你会怎么想呢？是否守恒关系不成立了呢？

关于能量的一些基本观点

生活中有各种不同形式的能量

各种不同形式的能量可以相互转化

在转化过程中遵从能量守恒

既然能量对于人们的生产、生活如此重要，那究竟能量是什么呢？

由于能量过于抽象，要用一句话来来说明什么是能量并非易事，这也是牛顿未能把“能量”这一重要的概念留给我们的原因。

能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中逐渐建立起来的。但在牛顿之前的伽利略理想斜面实验中，我们就能发现它的萌芽。

伽利略理想斜面实验

思考：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h1 ，h和h1的大小关系怎样？如果减小斜面B的倾角呢？

实验表明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）。

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。

概念：势能

相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能（potential energy）。

概念：动能

物体由于运动而具有的能量叫做动能（kinetic energy）。

机械能：动能与势能的总和 。

【探究一:动能与势能相互转化】

【探究二:动能与势能相互转化的定量关系】

理论推导

如图，一个质量为m的小球自由下落,经过某高度为h１的A点时速度为v１，下落到某高度为h2的B点时速度为v2，试写出小球在A点时的机械能E1和在B 点时的机械能E2，并找出小球在A、B 时所具有的机械能E1、E2之间的数量关系。

【探究三:机械能守恒条件】

1、只有重力做功

2、只有弹力做功

3．机械能守恒定律成立的条件：

（1）从做功角度分析

只有重力或弹力做功，

（2）从能量转化角度分析

只有系统内动能和势能相互转化。

利用机械能守恒定律解题思路

(1)确定研究对象，

(2)对研究对象进行正确的受力分析，

(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件，

(4)选取零势能参考平面，并确定研究对象在初、末状态时的机械能，

(5)根据机械能守恒定律列出方程，进行求解。

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机械能守恒定律PPT，第三部分内容：课堂小结

1、伽利略斜面实验表明：“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。

2、机械能：E=Ek+Ep

3、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，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。

（2）条件：只有重力、弹力做功

（3）结论： E1=E2

下降ΔEp减=ΔEK增 上升ΔEp增=ΔEk 减

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机械能守恒定律PPT，第四部分内容：常考题型

题组一　守恒量

题1 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同高度的点，不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（）

A.弹力 B.势能 C.速度 D.能量

【解析】在伽利略的斜面实验中，小球从一个斜面滚到另一个斜面，势能先减小后增大，速度先增大后减小，不变的“东西”应是能量，包括动能和势能。

【点拨】伽利略的斜面实验中，小球的高度、速度、势能和动能都是在不断变化的，只有能量是守恒的。

题2 ［多选］伽利略斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性。在此实验中能说明能量在小球运动过程中不变的理由是（）

A.小球滚下斜面时，高度降低，速度增大

B.小球滚上斜面时，高度升高，速度减小

C.小球能准确地达到与起始点等高的高度

D.小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动

题组二　势能、动能及能量转化

题3 跳板跳水运动员在弹离跳板后，先上升到一定的高度，在空中完成一系列复杂而优美的动作后入水，如图所示。将运动员视为质点，请你分析一下从运动员起跳到入水的全过程，有哪些能量发生了相互转化？

【答案】跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动，此过程中运动员将身体储存的化学能转化为跳板的（弹性）势能，然后再将这一（弹性）势能转化为身体起跳的动能；运动员离开跳板上升的过程中，动能逐渐减少，重力势能逐渐增加，动能转化为（重力）势能；当运动员从最高点下降时，（重力）势能逐渐减少，运动员的动能逐渐增加，此过程是（重力）势能转化为动能的过程；运动员入水后，受水的阻力作用，运动员的（重力）势能和动能都要减少，这部分能量转化为内能。

能量理解的三个要点

（1）能量与物体的运动相对应，是对物体不同运动形式的统一量度，不同的运动形式对应不同的能量。

（2）不同形式的能量可以相互转化。

（3）能量是状态量，与物体的状态相对应。

题4［2019·内蒙古师大附中高一月考］在室内滑雪场，游客们足不出户即可享受滑雪的乐趣，游客先乘自动扶梯至雪坡顶端，然后顺坡滑下，滑到平地上后很快便停下来，从雪坡顶端到最后停下来的整个过程中，下列说法中正确的是（）

A.游客的动能先增加后减少，动能与势能之和不变

B.游客的动能先增加后减少，动能与势能之和一直减少

C.游客的动能先增加后减少，动能与势能之和先增加后不变

D.游客的动能先增加后减少，动能与势能之和先增加后减少

【解题依据】

（1）势能与物体的相对位置有关，重力势能与物体的高度有关。

（2）一切运动的物体都具有动能，物体的速度增大或减小时，物体的动能也随之增大或减小。

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