-1-4机械能守恒定律学习目标思维导图1.知道什么是机械能,理解物体动能和势能的相互转化。2.理解机械能守恒定律,体会守恒观念对认识物理规律的重要性。3.能用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。课前篇自主预习必备知识自我检测一、追寻守恒量1.伽利略斜面实验(1)实验过程:如图所示,在斜面A上某点释放小球,小球将滚上另一个斜面B。(2)实验现象:无论斜面B比斜面A陡些或缓些,小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0,这点距离斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,小球必将准确地终止于它开始运动时的高度,不会更高一点,也不会更低一点。(3)实验结论:某种“东西”在小球运动的过程中是不变的,是守恒的;在物理学上我们把这种不变的量叫作能量或能。2.在物理学中寻求“守恒量”是一种重要的思想方法。课前篇自主预习必备知识自我检测二、动能与势能的相互转化1.物体自由下落或沿光滑斜面下滑时,重力势能减少了,减少的重力势能转化成了动能。2.具有一定速度的物体,由于惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面上滑,动能减少了,重力势能增加了。减少的动能转化为重力势能。3.弹弓射出弹丸,弹簧枪将“子弹”射出,运动员从跳板上弹起等,弹性势能减少,减少的弹性势能分别转化为弹丸、“子弹”、运动员的动能。三、机械能1.机械能是动能和势能(包括重力势能和弹性势能)的统称,通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式。2.机械能是状态量,是标量,没有方向但有正负之分。课前篇自主预习必备知识自我检测四、机械能守恒定律1.推导:在图中,物体沿光滑曲面滑下,在某一时刻处在高度为h1的位置A,这时它速度是v1,经过一段时间后,物体下落到高度为h2的另一位置B,这时它的速度是v2。物体受到重力和曲面的支持力的作用,因为支持力方向与运动方向垂直,支持力不做功,所以,只有重力做功,用W表示这一过程中重力做的功,由动能定理根据重力的功等于重力势能的减少,有W=mgh1-mgh2从以上两式可得mgh1-mgh2=12𝑚𝑣22−12𝑚𝑣12,则12𝑚𝑣22+mgh2=12𝑚𝑣12+mgh1。知,W=12𝑚𝑣22−12𝑚𝑣12课前篇自主预习必备知识自我检测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.表达式:Ek2+Ep2=Ek1+Ep1。课前篇自主预习必备知识自我检测1.正误辨析(1)动能增加时,重力一定做正功。()解析:动能增加,说明合力做正功,重力不一定做正功。答案:×(2)重力势能增加时,动能一定减少。()解析:重力...
