1.5科学验证：机械能守恒定律 学案

第一章 功和机械能
第五节 机械能守恒
班级 学号 姓名
1．机械能：物体的 与 (弹性势能)之和，即E＝Ek＋Ep。
2.机械能守恒定律
(1)内容：在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的 与势能相互转化，机械能的总量 。
(3)守恒条件：只有 或 做功。
(4)表达式：mv12＋mgh1＝mv22＋mgh2
即E ＋Ep1＝E ＋Ep2。
3．能量守恒定律：任何形式的能量都可以 ，但 保持不变。
1. 对机械能守恒的理解
(1)守恒条件：只有重力或系统内的弹力做功。
(2)守恒的三种情景：
①物体只受重力作用，物体的机械能守恒。例如：自由落体运动和竖直上抛运动。
②系统内只有重力、弹力作用，系统的机械能守恒。例如：
a．如图甲所示，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，则只有重力做功，小球的机械能守恒。
b．如图乙所示，斜面、地面均光滑，A由B上端自由下滑的过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、B组成的系统机械能守恒。但对A来说，B对A的弹力做负功，A的机械能不守恒；同理，B的机械能也不守恒。
c．如图丙所示，不计空气阻力，球在下落过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒，但对球来说，其机械能不守恒。
③除重力和弹力之外，还有其他力做功，但其他力做功的总和为零，系统机械能没有转化为其他形式的能，系统的机械能不变。
机械能守恒定律的不同表达式
— 表达式 物理意义
从不同状态看 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E初＝E末注意：必须选择零势能参考平面 初状态的机械能等于末状态的机械能
从转化角度看 Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2或ΔEk＝－ΔEp注意：不用选择零势能参考平面 动能的增加量(或减少量)等于势能的减少量(或增加量)
从转移角度看 EA2－EA1＝EB1－EB2或ΔEA＝－ΔEB注意：不用选择零势能参考平面 两个物体组成的系统机械能守恒，A物体增加(或减少)的机械能等于B物体减少(或增加)的机械能
1．判断正误。
(1)做匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒。( )
(2)做变速运动的物体，其机械能可能守恒。( )
(3)外力对物体做功为零时，其机械能一定守恒。( )
(4)物体所受的外力不等于零，其机械能肯定不守恒。( )
2．[多选]关于以下四幅图，下列说法正确的是(　　)
A．图1中“蛟龙号”被吊车匀速吊着下水的过程中其机械能守恒
B．图2中火车在水平弯道上匀速转弯时其机械能守恒
C．图3中握力器在手的压力作用下弹性势能增加了
D．图4中撑杆跳高运动员在上升过程中机械能守恒
3.如图所示，小朋友从幼儿园中粗糙的滑梯上加速滑下，其能量的变化情况是(　　)
A．重力势能减少，动能不变，机械能减少
B．重力势能减少，动能增加，机械能减少
C．重力势能减少，动能增加，机械能增加
D．重力势能减少，动能增加，机械能守恒
4. [多选]图中物体m的机械能守恒的是(均不计空气阻力)(　　)
参考答案
1． (1) × (2) √ (3) × (4) ×
2．BC 3．B 4．CD