人教版高中物理必修二：第七章第八节机械能守恒定律课件 (共53张PPT)

2．动能与弹性势能间的转化． 被压缩的弹簧把物体弹出去，射箭时绷紧的弦把箭 弹出去，这些过程都是弹力做正功，弹性势能转化为动 能． 3．机械能． 动能、重力势能和弹性势能统称为机械能，在重力 或弹力做功时，不同形式的机械能可以发生相互转化．
判断正误 1．动能增加时，重力一定做正功．(×) 2．弹性势能增加时，弹力一定做正功．(×) 3．运动的物体，机械能可能为负值．(√)
1．对机械能守恒条件的理解． (1)从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相 互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化． (2)从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力 做功，具体表现在： ①只受重力作用，例如：所有做抛体运动的物体(不 计空气阻力时)机械能守恒．
②系统内只有重力和弹力作用，如图甲、图乙、图 丙所示．
第七章
机械能守恒定律
第八节 机械能守恒定律
学
习
目
标
1.知道机械能的概念， 理解物体的动能和势 能是可以相互转化的. 2.能根据动能定理及重 力做功与重力势能变 化间的关系，推导出 机械能守恒定律. 3.理解机械能守恒定律 的内容和守恒条件. 4.体会科学探究中的守 恒思想，领悟运用机 械能守恒定律解决问 题的方法.
4．守恒条件． 物体系统内只有重力或弹力做功．
判断正误 1．除受重力、弹力外还受其他力，机械能一定不守 恒．(×) 2．合力为零，物体的机械能一定守恒．(×) 3．合力做功为零，物体的机械能一定守恒．(×) 4．只有重力做功，物体的机械能一定守恒．(√)
小试身手 2．下列运动过程满足机械能守恒定律的是( A．电梯匀速下降过程 B．起重机吊起重物过程 C．物体做自由落体运动过程 D．考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程 )
解析：机械能守恒的条件是只有重力做功，只发生动 能和势能的转化，电梯匀速下降过程中，重力做正功，拉 力做负功，机械能减少，A 错误；起重机吊起重物过程， 重力做负功，拉力做正功，机械能增加，B 错误；物体做 自由落体运动过程， 只有重力做功， 机械能守恒， C 正确；
考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程，重力做正 功，支持力不做功，滑动摩擦力做负功，机械能减少，D 错误. 答案：C
题图乙中物体 B 除受重力外，还受弹力、拉力、摩 擦力，但除重力之外的三个力做功代数和为零，机械能守 恒，B 对；图丙中绳子张力对 A 做负功，对 B 做正功， 代数和为零，A、B 系统机械能守恒，C 对；图丁中小球 的动能不变，势能不变，机械能守恒，D 对． 答案：BCD
知识点二 机械能守恒定律 提炼知识 1．推导． 物体自由下落过程中经过 A、B 两位置，如图所示．
2．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． 3．机械能守恒定律表达式． (1)Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2，即Δ Ek 增＝Δ Ep 减． (2)Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1． (3)E2＝E1．
特别说明 (1)“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互 转化的整个过程中的任何时刻、任何位置，机械能总量总 保持不变． (2)机械能守恒的条件不是合力做的功等于零，也不 是合力等于零．
【典例 1】 (多选)如图甲至图丁所示，下列关于机 械能是否守恒的判断正确的是( )
A．甲图中，物体 A 将弹簧压缩的过程中，A 机械能 守恒
2．判断机械能守恒的方法． (1)做功分析法(常用于单个物体)．
只有重力、弹 分析物 明确各力 簧弹力做功 ⇒ 机械能守恒 ⇒ ⇒ 体受力 做功情况 有其他力做功， 但W其他＝0
(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)． 分析能 只有动能、重力 机械能（系 ⇒ ⇒ 量种类 势能、弹性势能 统）守恒
图甲中，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不 计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒．
图乙中，A、B 间，B 与地面间摩擦不计，A 自 B 上 端自由下滑的过程中，只有重力和 A、B 间的弹力做功， A、B 组成的系统机械能守恒．但对 B 来说，A 对 B 的弹 力做功，这个力对 B 来说是外力，B 的机械能不守恒． 图丙中，不计空气阻力，球在摆动过程中，只有重 力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械 能守恒．但对球来说，机械能不守恒．
拓展一 机械能守恒条件的理解
如图所示，过山车由高处在关闭发动机 的情况下飞奔而下． (1)过山车受哪些力作用？各做什么功？ (2)过山车下滑时，动能和势能怎么变化？两种能的 和不变吗？
(3)若忽略过山车的摩擦力和空气阻力，过山车下滑 时机械能守恒吗？ 提示：(1)受重力，做正功；受支持力，不做功；受 摩擦阻力，做负功． (2)动能增加，势能减少，总和减少． (3)守恒．
小试身手 1． 高台滑雪运动员腾空跃下， 如果不考虑空气阻力， 则下落过程中该运动员机械能的转换关系是( A．动能减少，重力势能减少 B．动能减少，重力势能增加 C．动能增加，重力势能减少 D．动能增加，重力势能增加 )
解析：运动员腾空跃下，不考虑空气阻力，只受重力 作用，故机械能守恒．下落过程中高度减小，重力势能减 少，速度增大，动能增加．选项 C 正确． 答案：C
B．乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面 下滑时，物体 B 机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力时，A 加速下落，B 加速 上升过程中，A、B 系统机械能守恒 D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小 球的机械能守恒
解析：题图甲中重力和弹力做功，物体 A 和弹簧组 成的系统机械能守恒，但物体 A 机械能不守恒，A 错；
重 点 难 点 重点 1.机械能守恒定 律的推导和理 解. 2.机械能是否 守恒的判断， 机械能守恒定 律的应用． 难点 1.机械能守恒条 件的理解和应 用.2.机械能守恒定 律的灵活应用.
知识点一 动能、势能的相互转化 提炼知识 1．动能与重力势能间的转化． 只有重力做功时，若重力做正功，则重力势能转化 为动能，若重力做负功，则动能转化为重力势能，转化 过程中，动能与重力势能之和保持不变．