《機(jī)械能守恒定律》PPT課件

第一部分內(nèi)容：學(xué)習(xí)目標(biāo)

1. 知道能量守恒是自然界的重要規(guī)律．

2. 知道什么是機(jī)械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化； 

3. 掌握機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及得出過程；

4. 會根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能是否守恒，能運(yùn)用機(jī)械能  守恒定律解決有關(guān)問題。

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機(jī)械能守恒定律PPT，第二部分內(nèi)容：生活中的守恒觀點(diǎn)

生活實(shí)例：正常的水表連在自來水管道中，總表的讀數(shù)應(yīng)該等于各分表的讀數(shù)的總和，這就是守恒關(guān)系

如果總表的讀數(shù)不等于各分表讀數(shù)，你會怎么想呢？是否守恒關(guān)系不成立了呢？

關(guān)于能量的一些基本觀點(diǎn)

生活中有各種不同形式的能量

各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化

在轉(zhuǎn)化過程中遵從能量守恒

既然能量對于人們的生產(chǎn)、生活如此重要，那究竟能量是什么呢？

由于能量過于抽象，要用一句話來來說明什么是能量并非易事，這也是牛頓未能把“能量”這一重要的概念留給我們的原因。

能量的概念是人類在對物質(zhì)運(yùn)動規(guī)律進(jìn)行長期探索中逐漸建立起來的。但在牛頓之前的伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)中，我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽。

伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)

思考：小球在光滑的斜面Ａ上從高為h處由靜止?jié)L下，滾上另一光滑的斜面Ｂ，速度變?yōu)榱銜r的高度為h1 ，h和h1的大小關(guān)系怎樣？如果減小斜面B的傾角呢？ 

實(shí)驗(yàn)表明斜面上的小球在運(yùn)動過程中好像“記得 ”自己起始的高度（或與高度相關(guān)的某個量）。

后來的物理學(xué)家把這一事實(shí)說成是“某個量是守恒的”,并且把這個量叫做能量或能。

概念：勢能

相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢能（potential  energy）。

概念：動能

物體由于運(yùn)動而具有的能量叫做動能（kinetic  energy）。

機(jī)械能：動能與勢能的總和 。

【探究一:動能與勢能相互轉(zhuǎn)化】

【探究二:動能與勢能相互轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系】

理論推導(dǎo)

如圖，一個質(zhì)量為m的小球自由下落,經(jīng)過某高度為h１的A點(diǎn)時速度為v１，下落到某高度為h2的B點(diǎn)時速度為v2，試寫出小球在A點(diǎn)時的機(jī)械能E1和在B 點(diǎn)時的機(jī)械能E2，并找出小球在A、B 時所具有的機(jī)械能E1、E2之間的數(shù)量關(guān)系。

【探究三:機(jī)械能守恒條件】

1、只有重力做功

2、只有彈力做功

3．機(jī)械能守恒定律成立的條件：

（1）從做功角度分析

只有重力或彈力做功，

（2）從能量轉(zhuǎn)化角度分析 

只有系統(tǒng)內(nèi)動能和勢能相互轉(zhuǎn)化。

利用機(jī)械能守恒定律解題思路

(1)確定研究對象，

(2)對研究對象進(jìn)行正確的受力分析，

(3)判定各個力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件，

(4)選取零勢能參考平面，并確定研究對象在初、末狀態(tài)時的機(jī)械能，

(5)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，進(jìn)行求解。

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機(jī)械能守恒定律PPT，第三部分內(nèi)容：課堂小結(jié)

1、伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明：“有某一量是守恒的”，這個量叫做能量。

2、機(jī)械能：E=Ek+Ep

3、機(jī)械能守恒定律：

（1）內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。

（2）條件：只有重力、彈力做功  

（3）結(jié)論： E1=E2

下降ΔEp減=ΔEK增  上升ΔEp增=ΔEk 減

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機(jī)械能守恒定律PPT，第四部分內(nèi)容：�？碱}型

題組一　守恒量

題1  伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)反映了一個重要的事實(shí)：如果空氣阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必將準(zhǔn)確地終止于同它開始點(diǎn)相同高度的點(diǎn)，不會更高一點(diǎn)，也不會更低一點(diǎn)。這說明小球在運(yùn)動過程中有一個“東西”是不變的，這個“東西”應(yīng)是（　�。�

A.彈力 B.勢能 C.速度 D.能量

【解析】在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，小球從一個斜面滾到另一個斜面，勢能先減小后增大，速度先增大后減小，不變的“東西”應(yīng)是能量，包括動能和勢能。

【點(diǎn)撥】伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，小球的高度、速度、勢能和動能都是在不斷變化的，只有能量是守恒的。

題2 ［多選］伽利略斜面實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識到引入能量概念的重要性。在此實(shí)驗(yàn)中能說明能量在小球運(yùn)動過程中不變的理由是（　�。�

A.小球滾下斜面時，高度降低，速度增大

B.小球滾上斜面時，高度升高，速度減小

C.小球能準(zhǔn)確地達(dá)到與起始點(diǎn)等高的高度

D.小球能在兩斜面之間永不停止地來回滾動

題組二　勢能、動能及能量轉(zhuǎn)化

題3 跳板跳水運(yùn)動員在彈離跳板后，先上升到一定的高度，在空中完成一系列復(fù)雜而優(yōu)美的動作后入水，如圖所示。將運(yùn)動員視為質(zhì)點(diǎn)，請你分析一下從運(yùn)動員起跳到入水的全過程，有哪些能量發(fā)生了相互轉(zhuǎn)化？

【答案】跳水運(yùn)動員在走板和起跳時要先使跳板上下振動，此過程中運(yùn)動員將身體儲存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為跳板的（彈性）勢能，然后再將這一（彈性）勢能轉(zhuǎn)化為身體起跳的動能；運(yùn)動員離開跳板上升的過程中，動能逐漸減少，重力勢能逐漸增加，動能轉(zhuǎn)化為（重力）勢能；當(dāng)運(yùn)動員從最高點(diǎn)下降時，（重力）勢能逐漸減少，運(yùn)動員的動能逐漸增加，此過程是（重力）勢能轉(zhuǎn)化為動能的過程；運(yùn)動員入水后，受水的阻力作用，運(yùn)動員的（重力）勢能和動能都要減少，這部分能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。

能量理解的三個要點(diǎn)

（1）能量與物體的運(yùn)動相對應(yīng)，是對物體不同運(yùn)動形式的統(tǒng)一量度，不同的運(yùn)動形式對應(yīng)不同的能量。

（2）不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化。

（3）能量是狀態(tài)量，與物體的狀態(tài)相對應(yīng)。

題4［2019·內(nèi)蒙古師大附中高一月考］在室內(nèi)滑雪場，游客們足不出戶即可享受滑雪的樂趣，游客先乘自動扶梯至雪坡頂端，然后順坡滑下，滑到平地上后很快便停下來，從雪坡頂端到最后停下來的整個過程中，下列說法中正確的是（　�。�

A.游客的動能先增加后減少，動能與勢能之和不變

B.游客的動能先增加后減少，動能與勢能之和一直減少

C.游客的動能先增加后減少，動能與勢能之和先增加后不變

D.游客的動能先增加后減少，動能與勢能之和先增加后減少

【解題依據(jù)】

（1）勢能與物體的相對位置有關(guān)，重力勢能與物體的高度有關(guān)。

（2）一切運(yùn)動的物體都具有動能，物體的速度增大或減小時，物體的動能也隨之增大或減小。

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