《機(jī)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(biāo)
1.了解人們追尋守恒量和建立“能量”概念的漫長(zhǎng)過(guò)程.
2.知道什么是機(jī)械能，知道物體的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化.
3.能夠推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律.
4.會(huì)判斷一個(gè)過(guò)程機(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(wèn)題.
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機(jī)械能守恒定律PPT，第二部分內(nèi)容：01梳理教材 夯實(shí)基礎(chǔ)
一、追尋守恒量
伽利略曾研究過(guò)小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)，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(dá)最高點(diǎn))時(shí)的高度與它出發(fā)時(shí)的高度______，不會(huì)更高一點(diǎn)，也不會(huì)更低一點(diǎn).這說(shuō)明某種“東西”在小球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中是______的.
二、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化
1.重力勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化
只有重力做功時(shí)，若重力對(duì)物體做正功，則物體的重力勢(shì)能______，動(dòng)能______，物體的____________轉(zhuǎn)化為_(kāi)_____；若重力對(duì)物體做負(fù)功，則物體的重力勢(shì)能______，動(dòng)能______，物體的______轉(zhuǎn)化為_(kāi)___________ .
2.彈性勢(shì)能與動(dòng)能的轉(zhuǎn)化
只有彈簧彈力做功時(shí)，若彈力對(duì)物體做正功，則彈簧的彈性勢(shì)能______，物體的動(dòng)能____________，彈簧的____________轉(zhuǎn)化為物體的______；若彈力對(duì)物體做負(fù)功，則彈簧的彈性勢(shì)能______，物體的動(dòng)能______ ，物體的______轉(zhuǎn)化為彈簧的____________.
3.機(jī)械能：____________、____________與______統(tǒng)稱(chēng)為機(jī)械能.
三、機(jī)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(dá)式：1/2mv22＋mgh2＝1/2mv12＋mgh1或Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1.
3.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問(wèn)題只需考慮運(yùn)動(dòng)的____________和____________，不必考慮兩個(gè)狀態(tài)間____________，即可以簡(jiǎn)化計(jì)算.
即學(xué)即用
1.判斷下列說(shuō)法的正誤.
(1)通過(guò)重力做功，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化.( )
(2)機(jī)械能守恒時(shí)，物體一定只受重力和彈力作用.( )
(3)合力為零，物體的機(jī)械能一定守恒.( )
(4)合力做功為零，物體的機(jī)械能一定保持不變.( )
(5)只有重力做功時(shí)，物體的機(jī)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(jì)空氣阻力，設(shè)桌面處的重力勢(shì)能為零，則小球落到地面前瞬間的機(jī)械能為_(kāi)_____.
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機(jī)械能守恒定律PPT，第三部分內(nèi)容：02探究重點(diǎn) 提升素養(yǎng)
一、機(jī)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(guò)程中，下落到高度為h1的A處時(shí)速度為v1，下落到高度為h2的B處時(shí)速度為v2，重力加速度為g，不計(jì)空氣阻力，選擇地面為參考平面.
(1)求從A至B的過(guò)程中重力做的功；
(2)求物體在A、B處的機(jī)械能EA、EB；
(3)比較物體在A、B處的機(jī)械能的大小.
知識(shí)深化
1.對(duì)機(jī)械能守恒條件的理解
(1)只有重力做功，只發(fā)生動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化.
(2)只有彈力做功，只發(fā)生動(dòng)能和彈性勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化.
(3)只有重力和彈力做功，發(fā)生動(dòng)能、彈性勢(shì)能、重力勢(shì)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(yùn)動(dòng)，若已知拉力與摩擦力的大小相等，方向相反，在此運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，其機(jī)械能守恒.
2.判斷機(jī)械能是否守恒的方法
(1)利用機(jī)械能的定義直接判斷：若動(dòng)能和勢(shì)能中，一種能變化，另一種能不變，則其機(jī)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(jī)械能守恒.
(3)用能量轉(zhuǎn)化來(lái)判斷：若物體系統(tǒng)中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無(wú)機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒.
例1 (多選)如圖4所示，下列關(guān)于機(jī)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(guò)程中，物體和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒(不計(jì)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(shí)，物體機(jī)械能守恒
C.丙圖中，物體沿斜面勻速下滑的過(guò)程中，物體機(jī)械能守恒
D.丁圖中，斜面光滑，物體在斜面上下滑的過(guò)程中，物體機(jī)械能守恒
針對(duì)訓(xùn)練1 (2018·廈門(mén)市高一下學(xué)期期末)以下物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程 ，滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的是
A.在草地上滾動(dòng)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(yùn)動(dòng)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(kāi)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(jì)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(guò)程中機(jī)械能守恒
C.由B至D的過(guò)程中，動(dòng)能先增大后減小
D.由A至D的過(guò)程中重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量
二、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用
導(dǎo)學(xué)探究
1.機(jī)械能守恒定律常用的三種表達(dá)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(gè)狀態(tài)的機(jī)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(dòng)能的增加(減少)量等于勢(shì)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(jī)械能的增加量等于系統(tǒng)剩余部分，即B部分機(jī)械能的減少量.
2.機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用步驟
首先對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析，判斷各個(gè)力是否做功，分析是否符合機(jī)械能守恒的條件.若機(jī)械能守恒，則根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔以其他方程進(jìn)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(gè)設(shè)計(jì)“過(guò)山車(chē)”的試驗(yàn)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(diǎn)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(gè)質(zhì)量為m的小車(chē)(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)由靜止釋放沿斜面滑下，小車(chē)恰能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)C.已知重力加速度為g.求：
(1)A點(diǎn)距水平面的高度h；
(2)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)小車(chē)對(duì)軌道壓力的大小.
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機(jī)械能守恒定律PPT，第四部分內(nèi)容：03隨堂演練 逐點(diǎn)落實(shí)
1.(機(jī)械能是否守恒的判斷)(2018·鄭州市高一下學(xué)期期末)下列說(shuō)法正確的是
A.拉著一個(gè)物體沿著光滑的斜面勻速上升時(shí)，物體的機(jī)械能守恒
B.物體做豎直上拋運(yùn)動(dòng)時(shí)，機(jī)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(shí)，機(jī)械能守恒
D.合外力對(duì)物體做功為零時(shí)，物體機(jī)械能一定守恒
2.(機(jī)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(zhǎng))上滑，如圖8所示，三種情況達(dá)到的最大高度分別為h1、h2和h3，不計(jì)空氣阻力，則
A.h1＝h2＞h3
B.h1＝h2＜h3
C.h1＝h3＜h2
D.h1＝h3＞h2
3.(機(jī)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(dāng)其上升的高度為h1＝0.4 m時(shí)到達(dá)最高點(diǎn)，最終落在水平地面上，現(xiàn)以過(guò)拋出點(diǎn)的水平面為零勢(shì)能面，取重力加速度g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力，則
A.物體在最大高度處的重力勢(shì)能為14 J
B.物體在最大高度處的機(jī)械能為16 J
C.物體在地面處的機(jī)械能為8 J
D.物體在地面處的動(dòng)能為8 J
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