高中物理机械能守恒定律PPT课件

本
小球从光滑曲面上滑下，当
课
栏 目 开 关
它到达高度为 h1 的位置 A 时， 速度大小为 v1；当它继续滑
图3
下到高度为 h2 的位置 B 时，速度大小为 v2.
(1)根据动能定理列出方程，描述小球在 A、B 两
点间动能的关系；
(2)根据重力做功与重力势能的关系，把以上方程
变形，以反映出小球运动过程中机械能是守恒的．
势能
小球在 B 点的重 力势能
过程中小 过程中小 球重力 球重力势 做的功 能的变化
桌面
地面
.
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基础再现·深度思考
第3课时
答案
小球在
整个下落 整个下落
本 课 栏 目 开 关
所选择的 参考平面
A点 的重力 势能
小球在 B 点的重 力势能
过程中小 球重力 做的功
过程中小 球重力势 能的变化
桌面 地面
5.88 J －3.92 J
飞行 ④进入大气层并运动一段时间后，降落伞
张开，返回舱下降
A. ①② B.②③ C. ①③ D.②④
.
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基础再现·深度思考
第3课时
解析 飞船升空的阶段，动力对飞船做功，飞船的机
械能增加；飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段，只
本 课
有引力对飞船做功，机械能守恒；飞船在空中减速后，
栏
返回舱与轨道分离，然后在大气层以外向着地球做无
点运动到 B 点的过程中，机械能守恒．
答案 见解析
.
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基础再现·深度思考
第3课时
2．神舟五号飞船从发射至返回的过程中，哪些阶段
返回舱的机械能是守恒的
()
本 课
①飞船升空的阶段 ②飞船在椭圆轨道上绕地球
栏 目
运行的阶段 ③飞船在空中减速后，返回舱与轨
开 关
道舱分离，然后在大气层以外向着地球做无动力
第3课时
2．如图 2 所示，质量 m＝0.5 kg 的小球，从桌面以上 高 h1＝1.2 m 的 A 点下落到地面上的 B 点，桌面高 h2＝0.8 m．在表格的空白处按要求填入数据．
本 课 栏 目 开 关
图 2.
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基础再现·深度思考
第3课时
小球在
整个下落 整个下落
本 课 栏 目 开 关
所选择的 A 点 参考平面 的重力
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基础再现·深度思考
第3课时
本 课
思考：物体所受合外力为零，物体的机械能一定守恒
栏 目
吗？举例说明．
开 关
答案 不一定．如用竖直向上的力向上匀速拉动物体，
物体的动能不变，而物体的重力势能增加，所以机械
.
2
基础再现·深度思考
第3课时
解析 (1)足球由位置 1 运动到位置 2 时，重力所做的
本
课 功为－mgh，足球克服重力所做的功为 mgh，足球的重
栏
目 力势能增加了 mgh.
开
关 (2)足球由位置 2 运动到位置 3 时，重力所做的功为
mgh，足球的重力势能减少了 mgh. 答案 见解析
.
3
基础再现·深度思考
目
开
动力飞行的过程中，只有引力做功，机械能守恒；进
关
入大气层并运动一段时间后，降落伞张开，返回舱下
降的过程中，空气阻力做功，机械能减少．
答案 B
.
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基础再现·深度思考
第3课时
[知Baidu Nhomakorabea梳理]
1．机械能
__动__能__和 势能 统称为机械能，即E＝ Ep＋Ek ，
其中势能包括弹性势能和 重力势能 ．
本
基础再现·深度思考
第 3 课时 机械能守恒定律
导学目标 1.掌握机械能守恒的条件，会判断物体机械
能是否守恒.2.掌握机械能守恒定律的三种表达式，理
本 课
解其物理意义，能在解决问题时合理选用．
栏 目
基础再现·深度思考
开 关
一、重力势能与弹性势能
[基础导引]
1．如图 1 所示，质量为 m 的足球在地面 1 的位置被
栏 目
(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度
开 关
系数有关，弹簧的形变量越大 ，劲度系数 越大 ，
弹簧的弹性势能越大．
(3)弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做
功与重力势能变化的关系，用公式表示：W＝
-△Ep .
.
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基础再现·深度思考
第3课时
二、机械能及其守恒定律
[基础导引]
1．如图 3 所示，质量为 m 的
(3)重力做功与重力势能变化的关系
①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少 ；
重力对物体做负功，重力势. 能就 增加 ．
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基础再现·深度思考
第3课时
②定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势
能的减少量．即 WG＝－(Ep2－Ep1)＝ -△Ep .
2．弹性势能
本 课
(1)概念：物体由于发生 弹性形变 而具有的能．
踢出后落到地面 3 的位置，在空中达到的最高点 2
的高度为 h.
.
1
基础再现·深度思考
第3课时
本
图1
课 栏
(1)足球由位置 1 运动到位置 2 时，重力所做的功是多
目 开
少？足球克服重力所做的功是多少？足球的重力势能
关
增加了多少？
(2)足球由位置 2 运动到位置 3 时，重力所做的功是多
少？足球重力势能减少了多少？
第3课时
(2)小球在从 A 点下落至 B 点的过程中，由重力做功与
重力势能的关系得
本
mgh1－mgh2＝12mv2 2－12mv1 2
课 栏
将以上方程变形，得
目 开 关
mgh1＋12mv1 2＝mgh2＋12mv2 2
等式左边表示物体在 A 点时的机械能，等式右边表示
物体在 B 点时的机械能．由上式可以看出，小球从 A
课 栏
2．机械能守恒定律
目 开
(1)内容：在只有 重力或弹力 做功的物体系统
关
内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持
_不__变___．
(2)表达式：
①Ek1＋Ep1＝ Ek2＋Ep2 .(要选零势能参考平面)
②ΔEk＝ ΔEp .(不用选零势能参考平面)
③ΔEA增＝ΔEB减 . (不用.选零势能参考平面)
.
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基础再现·深度思考
第3课时
解析 (1)小球下滑的过程中，曲面的支持力与速度方
本
向始终垂直，不做功．整个过程只有重力做功，根据
课 栏 目
动能定理 W 合＝12mv2 2－12mv1 2，得
开 关
mg(h1－h2)＝12mv2 2－12mv1 2
上式表明，小球动能的增加等于重力势能的减小．
.
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基础再现·深度思考
9.8 J
0J
.
9.8 J 9.8 J
9.8 J 9.8 J
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基础再现·深度思考
第3课时
[知识梳理]
1．重力势能
(1)重力做功的特点
①重力做功与路径 无关，只与初末位置的高度差
本 课
有关．
栏 目
②重力做功不引起物体机械能 的变化．
开 关
(2)重力势能
①概念：物体由于 被举高 而具有的能．
②表达式：Ep＝ mgh . ③矢标性：重力势能是 标量 ，正负表示其 大小 ．