8.4机械能守恒定律课件 (共20张PPT) 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

(共20张PPT)
4、机械能守恒定律
物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的规律的最简单形式之一表现为某种物理量的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向. ——劳厄
问：分苹果必然你多我少，你少我多，什么是守恒量？
守恒
生活中有守恒吗？
一筐苹果兄弟二人商量分法
若甲分得20个 乙分1个
若甲分得19个 乙分2个
若甲分得18个 乙分3个
若甲分得17个 乙分4个 ......
：即保持不变
苹果个数是守恒量
问：我们怎么求出苹果个数这个守恒量呢？
任选一次分法相加即可求得
①守恒规律应该对应某一过程的各个状态
②守恒规律应该对应某一种相同（物理）量
③守恒规律可表达为形如 x=x的形式
你觉得守恒规律应该具有怎样的特点？
高度h 速度v
A→B
B→C
C→B
B→A
8斤萝卜换4斤青菜，亏了还是赚了？
h的消长与v的长消怎样比较？
A
B
C
↓
↑
↓
↑
一次又一次
↑
↓
↑
↓
探究：动能和重力势能的转化
Ep重变化 Ek变化
A→B
B→C
C→B
B→A
↓ ↑
↑ ↓
↓ ↑
↑ ↓
一次又一次......
此消彼长中，
机械能E是守恒量吗？
据网络数据：安徽铜陵地区重力加速度g=9.7949m/s2
小球质量m=16g=0.016kg
钢球
塑料球
泡沫球
小球能回到原来高度吗？
钢球
塑料球
泡沫球
不同材料小球机械能变化图
初步结论：只有重力做功，动能和重力势能转化过程中，总的机械能保持不变。
材料 泡沫球 塑料球 钢球
受几个力
哪些力 做功（一个摆动周期）
机械能 变化吗
重力、拉力、较大阻力
重力、拉力、较少阻力
重力、拉力、少许阻力
重力做功、阻力做功多
重力做功、阻力做功少
重力做功、阻力做功少许
减小很快
减小较快
减少很慢
外推
若完全没有阻力做功，动能和重力势能转化过程中，总的机械能不变。
G
T
F阻
速度v
探究：动能和重力势能的转化规律
理想实验得到的结论有理论依据吗？
探究：动能和重力势能的转化规律
E1=EP重1+Ek1
E2=EP重2+Ek2
1
2
问1:总的机械能不变指的是左右两个最高点的机械能相等呢，还是指在每一个时刻、每个位置,机械能总量都不变呢
问2:只有重力做功,和只有重力作用是否等价
问3:为什么重力做功不会改变机械能，而阻力做功却会改变机械能？
运动过程 Ep弹变化 Ek变化
A→B
B→C
C→B
B→A
一次又一次......
此消彼长中，
机械能E是守恒量吗？
A
B原长
C
↓ ↑
↑ ↓
↓ ↑
↑ ↓
探究：动能和弹性势能的转化
受哪些力 哪些力做功
气垫导轨
弹簧弹力做功、阻力做功很少
重力、支持力、弹簧弹力、微小阻力
G
N
F弹
v
F阻
吹气
1
2
E1=EP弹1+Ek1
E2=EP弹2+Ek2
结论：只有弹簧弹力做功，动能和弹性势能转化过程中，总的机械能守恒。
探究：动能和弹性势能的转化
问：是滑块的机械能守恒吗
是滑块和弹簧系统的机械能守恒
E1=EP重1+EP弹1+EK1
E2=EP重2+EP弹2+EK2
1
2
结论：只有重力和弹簧弹力做功，动能和重力势能、弹性势能转化过程中，总的机械能守恒。
探究：动能和重力势能、弹性势能的转化规律
问：是重物的机械能守恒吗
是重物和地球、弹簧系统的机械能守恒
1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
2、表达式：E1 =E2 ，E=常量，EK1+Ep1=EK2+Ep2等
3、条件：只有重力或弹力做功的物体系统
机械能守恒定律
课堂小结
①守恒规律应该对应某一过程的各个状态；
②守恒规律应该对应某一种相同（物理）量；
③守恒规律可表达为形如 x=x的形式。
生活中的守恒
①动能和重力势能、弹性势能相互转化过程的任意时刻，机械能均保持不变；
②机械能守恒即机械能为守恒量，保持不变；
③机械能守恒表达式：E1 =E2，Ek1+Ep1=Ek2+Ep2。
机械能守恒定律
课堂练习
在下面列举的各个实例中，哪些过程中机械能是守恒的？
A、跳伞运动员带着张开的降落伞在空气中匀速下落
B、抛出的标枪在空中运动（忽略空气阻力）
C、拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升（忽略空气阻力）
D、在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来（忽略空气阻力）
你还能例举其它实例吗？
谢谢大家！