粤教版 必修2 第04节 机械能守恒定律 ：19张PPT

(共19张PPT)
第四节
机械能守恒定律
粤教版
必修2
第四章
请准备好你的导学案、课本、笔和草稿本，以及你
的激情…全心投入会使你与众不同，你是最优秀的，你
一定能做得更好！
课前游戏
碰鼻游戏：物体静止释放，会不会打到人的鼻子？与什么原理有关？
动能
势能
重力势能
EP=mgh
弹性势能
EP
机械能
E=EK+EP
思考：动能和势能的相互转化通过什么来实现的呢？
一、机械能：
飞流直下的瀑布
重力势能
动能
二
、
动能与势能相互转化
重力做功
拉弓射箭
弹性势能
动能
弹力做功
二
、
动能与势能相互转化
总结：动能和势能之间的相互转化是通过重力或弹力做功来实现的。
如图，将小球拉起至Ａ位置，释放小球，观察它能否到达Ａ相同高度？
再将球拉至A点，握铅笔压紧在铁架台竖杆上P位置，观察它能否到达Ａ相同高度？
依次将铅笔下移到Q、R等位置，重做上述实验
三、机械能守恒定律的实验推导
不考虑空气阻力的情况下，你得到什么结论？
结论：只有重力做功的情况下，动能与势能之间相互转化，而总的机械能保持不变
例1：设一个质量为
的小球自A点开始自由下落。经过高度为
的B点（初位置）时速度为
；下落到高度为
的C点（末位置）时速度为
。
1、根据重力做功
2、根据动能定理
3、联立二式得：
或可写为：
……①
……②
三、机械能守恒定律的理论推导
C
以小球为研究对象，B至C为研究过程。
……①
……②
思考：两个式子的含义？
重力势能减少
-△EP
动能增加
△EK
初位置机械能
EK1+EP1
末位置机械能
EK2+EP2
物体只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，而总的机械能保持不变。
C
物体只有弹力做功的情形下，物体的动能和弹性势能发生相互转化，而总的机械能保持不变。
如图为弹簧振子模型，弹簧左端固定，右端连着小球。弹簧处于伸长状态，在回复过程中：
二、机械能守恒定律
　　在只有重力做功或弹力做功的情形下，物体的动能与势能发生相互转化，而总的机械能保持不变。
1、内容
2、机械能守恒条件
只有重力做功或弹力做功
理解：①
物体只受重力或弹力，不受其他力。
②
物体受到重力和弹力，还受到其他力，但其他力不做功，或其他力做的总功为零。
说一说
下列实例中哪些情况机械能是守恒的
①跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。
②抛出的篮球在空中运动（不计阻力）。
G
V
N
G
G
f
①机械能不守恒
②机械能守恒
③机械能守恒
练习1、（多选）忽略空气阻力，下列物体运动过程
中满足机械能守恒的是（
）
A、电梯匀速下降
B、物体自由下落
C、物体由光滑斜面顶端滑到斜面底端
D、铅球运动员抛出的铅球从抛出到落地前
BCD
3、机械能守恒定律表达式:
（1）物体在初状态的总机械能等于末状态的总机械能.
（2）物体增加的动能等于物体减少的势能，反之亦然。
即
ΔEK
=-
ΔEP
（3）只有重力或弹力做功时，物体总的机械能不变
即
ΔE
=
0
练习2、
一跳水运动员站在
h＝10m
的高台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台时速度　
＝５m/s
，求运动员落至水面时速度v的大小，忽略运动员身高的影响和空气阻力．（　　　　）
解：以运动员为研究对象，从跳离跳台到落至水面，因为只有重力做功，机械能守恒，所以有：
所以运动员落至水面时速度v的大小为：
应用机械能守恒定律的解题步骤
(1)确定研究对象
(2)对研究对象进行正确的受力分析和运动过程分析　
(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)若满足，则选取合适的参考平面，并确定研究对象在始、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。
练习3．如图所示，桌面离地高h，质量为m的小球从离桌面高H处自由落下，不计空气阻力，设桌面为参考平面，则小球触地前的瞬间机械能为(　)
A．mgh
B．mgH
C．mg(H＋h)
D．mg(H-h)
B
解析：物体总的机械能为mgH。整个过程只有重力做功，机械能守恒。选B
机械能守恒定律
1、定义：
只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。
2.条件：只有重力或弹力做功。
请同学们课后进行知识总结、完成课后练习。你们的专注，使我快乐，给我鼓励，我们一起努力！