《機械能守恒定律》PPT優(yōu)秀課件
第一部分內(nèi)容：學(xué)習(xí)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(zhuǎn)化.
3.能夠推導(dǎo)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(guān)問題.
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機械能守恒定律PPT，第二部分內(nèi)容：01梳理教材 夯實基礎(chǔ)
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?yōu)?(即到達最高點)時的高度與它出發(fā)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(zhuǎn)化
1.重力勢能與動能的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為____________ .
2.彈性勢能與動能的轉(zhuǎn)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(zhuǎn)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(zhuǎn)化為彈簧的____________.
3.機械能：____________、____________與______統(tǒng)稱為機械能.
三、機械能守恒定律
1.內(nèi)容：在只有______ 或______做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，____________與____________可以互相轉(zhuǎn)化，而__________________保持不變.
2.表達式：1/2mv22＋mgh2＝1/2mv12＋mgh1或Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1.
3.應(yīng)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(tài)間____________，即可以簡化計算.
即學(xué)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(zhuǎn)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(zhì)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(shè)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(nèi)容：02探究重點 提升素養(yǎng)
一、機械能守恒定律
導(dǎo)學(xué)探究
如圖3所示，質(zhì)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(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化.
(2)只有彈力做功，只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化.
(3)只有重力和彈力做功，發(fā)生動能、彈性勢能、重力勢能的相互轉(zhuǎn)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(shù)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(tǒng)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(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機械能守恒.
例1 (多選)如圖4所示，下列關(guān)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(tǒng)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(xùn)練1 (2018·廈門市高一下學(xué)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(zhuǎn)滑梯上滑下的小朋友
C.豎直真空管內(nèi)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(xué)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(yīng)用
導(dǎo)學(xué)探究
1.機械能守恒定律常用的三種表達式
(1)從不同狀態(tài)看：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(或E1＝E2)
此式表示系統(tǒng)兩個狀態(tài)的機械能總量相等.
(2)從能的轉(zhuǎn)化角度看：ΔEk＝－ΔEp
此式表示系統(tǒng)動能的增加(減少)量等于勢能的減少(增加)量.
(3)從能的轉(zhuǎn)移角度看：ΔEA增＝ΔEB減
此式表示系統(tǒng)A部分機械能的增加量等于系統(tǒng)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(yīng)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(jù)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(xué)期期末)如圖6是一個設(shè)計“過山車”的試驗裝置的原理示意圖，斜面AB與豎直面內(nèi)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(zhì)量為m的小車(可視為質(zhì)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(nèi)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(xué)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(yīng)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(yīng)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(zhì)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(xiàn)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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