《機械能守恒定律》PPT優秀課件
第一部分內容：學習目標
1.了解人們追尋守恒量和建立“能量”概念的漫長過程.
2.知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化.
3.能夠推導出機械能守恒定律.
4.會判斷一個過程機械能是否守恒，能運用機械能守恒定律解決有關問題.
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機械能守恒定律PPT，第二部分內容：01梳理教材 夯實基礎
一、追尋守恒量
伽利略曾研究過小球在斜面上的運動，如圖1所示.
將小球由斜面A上某位置由靜止釋放，如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面B上速度變為0(即到達最高點)時的高度與它出發時的高度______，不會更高一點，也不會更低一點.這說明某種“東西”在小球運動的過程中是______的.
二、動能與勢能的相互轉化
1.重力勢能與動能的轉化
只有重力做功時，若重力對物體做正功，則物體的重力勢能______，動能______，物體的____________轉化為______；若重力對物體做負功，則物體的重力勢能______，動能______，物體的______轉化為____________ .
2.彈性勢能與動能的轉化
只有彈簧彈力做功時，若彈力對物體做正功，則彈簧的彈性勢能______，物體的動能____________，彈簧的____________轉化為物體的______；若彈力對物體做負功，則彈簧的彈性勢能______，物體的動能______ ，物體的______轉化為彈簧的____________.
3.機械能：____________、____________與______統稱為機械能.
三、機械能守恒定律
1.內容：在只有______ 或______做功的物體系統內，____________與____________可以互相轉化，而__________________保持不變.
2.表達式：1/2mv22＋mgh2＝1/2mv12＋mgh1或Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1.
3.應用機械能守恒定律解決問題只需考慮運動的____________和____________，不必考慮兩個狀態間____________，即可以簡化計算.
即學即用
1.判斷下列說法的正誤.
(1)通過重力做功，動能和重力勢能可以相互轉化.( )
(2)機械能守恒時，物體一定只受重力和彈力作用.( )
(3)合力為零，物體的機械能一定守恒.( )
(4)合力做功為零，物體的機械能一定保持不變.( )
(5)只有重力做功時，物體的機械能一定守恒.( )
2.如圖2所示，桌面高為h，質量為m的小球從離桌面高為H處自由落下，不計空氣阻力，設桌面處的重力勢能為零，則小球落到地面前瞬間的機械能為______.
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機械能守恒定律PPT，第三部分內容：02探究重點 提升素養
一、機械能守恒定律
導學探究
如圖3所示，質量為m的物體沿光滑曲面滑下的過程中，下落到高度為h1的A處時速度為v1，下落到高度為h2的B處時速度為v2，重力加速度為g，不計空氣阻力，選擇地面為參考平面.
(1)求從A至B的過程中重力做的功；
(2)求物體在A、B處的機械能EA、EB；
(3)比較物體在A、B處的機械能的大小.
知識深化
1.對機械能守恒條件的理解
(1)只有重力做功，只發生動能和重力勢能的相互轉化.
(2)只有彈力做功，只發生動能和彈性勢能的相互轉化.
(3)只有重力和彈力做功，發生動能、彈性勢能、重力勢能的相互轉化.
(4)除受重力或彈力外，其他力也做功，但其他力做功的代數和為零.如物體在沿斜面的拉力F的作用下沿斜面運動，若已知拉力與摩擦力的大小相等，方向相反，在此運動過程中，其機械能守恒.
2.判斷機械能是否守恒的方法
(1)利用機械能的定義直接判斷：若動能和勢能中，一種能變化，另一種能不變，則其機械能一定變化.
(2)用做功判斷：若物體或系統只有重力(或彈力)做功，雖受其他力，但其他力不做功，機械能守恒.
(3)用能量轉化來判斷：若物體系統中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其他形式的能的轉化，則物體系統機械能守恒.
例1 (多選)如圖4所示，下列關于機械能是否守恒的判斷正確的是
A.甲圖中，物體將彈簧壓縮的過程中，物體和彈簧組成的系統機械能守恒(不計空氣阻力)
B.乙圖中，物體在大小等于摩擦力的沿斜面向下的拉力F作用下沿斜面下滑時，物體機械能守恒
C.丙圖中，物體沿斜面勻速下滑的過程中，物體機械能守恒
D.丁圖中，斜面光滑，物體在斜面上下滑的過程中，物體機械能守恒
針對訓練1 (2018·廈門市高一下學期期末)以下物體運動過程 ，滿足機械能守恒的是
A.在草地上滾動的足球
B.從旋轉滑梯上滑下的小朋友
C.豎直真空管內自由下落的硬幣
D.勻速下落的跳傘運動員
例2 (多選)(2018·鶴壁市高一下學期期末)如圖5，一根輕彈簧下端固定，豎立在水平面上.其上方A位置有一小球，小球從靜止開始下落到B位置接觸彈簧的上端，在C位置小球所受彈力大小等于重力，在D位置小球速度減小到零.不計空氣阻力，則小球
A.下落至C處速度最大
B.由A至D下落過程中機械能守恒
C.由B至D的過程中，動能先增大后減小
D.由A至D的過程中重力勢能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量
二、機械能守恒定律的應用
導學探究
1.機械能守恒定律常用的三種表達式
(1)從不同狀態看：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(或E1＝E2)
此式表示系統兩個狀態的機械能總量相等.
(2)從能的轉化角度看：ΔEk＝－ΔEp
此式表示系統動能的增加(減少)量等于勢能的減少(增加)量.
(3)從能的轉移角度看：ΔEA增＝ΔEB減
此式表示系統A部分機械能的增加量等于系統剩余部分，即B部分機械能的減少量.
2.機械能守恒定律的應用步驟
首先對研究對象進行正確的受力分析，判斷各個力是否做功，分析是否符合機械能守恒的條件.若機械能守恒，則根據機械能守恒定律列出方程，或再輔以其他方程進行求解.
例3 (2018·山師大附中高一下學期期末)如圖6是一個設計“過山車”的試驗裝置的原理示意圖，斜面AB與豎直面內的圓形軌道在B點平滑連接，斜面AB和圓形軌道都是光滑的，圓形軌道半徑為R，一個質量為m的小車(可視為質點)在A點由靜止釋放沿斜面滑下，小車恰能通過圓形軌道的最高點C.已知重力加速度為g.求：
(1)A點距水平面的高度h；
(2)運動到B點時小車對軌道壓力的大小.
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機械能守恒定律PPT，第四部分內容：03隨堂演練 逐點落實
1.(機械能是否守恒的判斷)(2018·鄭州市高一下學期期末)下列說法正確的是
A.拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升時，物體的機械能守恒
B.物體做豎直上拋運動時，機械能守恒
C.物體從置于光滑水平面的光滑斜面體上自由下滑時，機械能守恒
D.合外力對物體做功為零時，物體機械能一定守恒
2.(機械能守恒定律的應用)以相同大小的初速度v0將物體從同一水平面分別豎直上拋、斜上拋、沿光滑斜面(足夠長)上滑，如圖8所示，三種情況達到的最大高度分別為h1、h2和h3，不計空氣阻力，則
A.h1＝h2＞h3
B.h1＝h2＜h3
C.h1＝h3＜h2
D.h1＝h3＞h2
3.(機械能守恒定律的應用)如圖9所示，由距離地面h2＝1 m的高度處以v0＝4 m/s的速度斜向上拋出質量為m＝1 kg的物體，當其上升的高度為h1＝0.4 m時到達最高點，最終落在水平地面上，現以過拋出點的水平面為零勢能面，取重力加速度g＝10 m/s2，不計空氣阻力，則
A.物體在最大高度處的重力勢能為14 J
B.物體在最大高度處的機械能為16 J
C.物體在地面處的機械能為8 J
D.物體在地面處的動能為8 J
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