1、第八章 機(jī)械能守恒定律8.4 機(jī)械能守恒定律1知道機(jī)械能的概念。2理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容和守恒條件。3能用機(jī)械能守恒定律分析生活和生產(chǎn)中的有關(guān)問題。學(xué)習(xí)目標(biāo)1、動(dòng)能:物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能。2、重力勢(shì)能:地球上的物體具有的跟它的高度有關(guān)的能。3、彈性勢(shì)能:發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢(shì)能。4、動(dòng)能定理：合力所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。5、重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：重力做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量。知識(shí)回顧伽利略曾研究過小球在斜面上的運(yùn)動(dòng)。他發(fā)現(xiàn)：無論斜面 B 比斜面 A 陡些或緩些，小球的速度最后總會(huì)在斜面上的某點(diǎn)變?yōu)?0，這點(diǎn)距斜面底端的豎直高度與它

2、出發(fā)時(shí)的高度基本相同。在小球的運(yùn)動(dòng)過程中，有哪些物理量是變化的？哪些是不變的？你能找出不變的量嗎？新課導(dǎo)入一、追尋守恒量新課講解伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)（斜面均光滑）試用所學(xué)知識(shí)證明ABhh小球好像“記得”自己起始的高度，然后重復(fù)前面的運(yùn)動(dòng)思考小球的運(yùn)動(dòng)有什么特點(diǎn)？小小球高度降低的同時(shí)，速度在增加；高度升高的同時(shí)，速度在減小。球高度降低的同時(shí)，速度在增加；高度升高的同時(shí)，速度在減小。小球高度降低的同時(shí)，速度在增加；高度升高的同時(shí)，速度在減小。小球運(yùn)動(dòng)中，有無守恒量（即有沒哪個(gè)物理量保持不變）？此消彼長結(jié)論伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明，小球在運(yùn)動(dòng)過程中，“有某一量是守恒的”，這個(gè)量叫做能量或能

3、。說明：能量與物體的運(yùn)動(dòng)相對(duì)應(yīng)，是對(duì)物體不同運(yùn)動(dòng)形式的統(tǒng)一的量度，不同的運(yùn)動(dòng)形式對(duì)應(yīng)不同的能量?！澳芰俊笔桥ｎD沒有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一，但是在牛頓之前，我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽。（伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)）能量“記得” 能量勢(shì)能：動(dòng)能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量ABhh勢(shì)能動(dòng)能二、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化不僅重力勢(shì)能可以與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，彈性勢(shì)能也可以與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化。例如，被壓縮的彈簧具有彈性勢(shì)能，當(dāng)彈簧恢復(fù)原來形狀時(shí)，就把跟它接觸的物體彈出去。這一過程中，彈力做正功，彈簧的彈性勢(shì)能減少，而物體得到一定的速度，動(dòng)能增加。再如，運(yùn)動(dòng)員從跳板上彈起的過程中，跳板的彈性勢(shì)能轉(zhuǎn)

4、化為運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能，也是這樣一種過程。極限運(yùn)動(dòng)蹦極08奧運(yùn)蹦床冠軍何雯娜1、重力勢(shì)能和動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化2、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化3、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間可以互相轉(zhuǎn)化一個(gè)小球在真空中做自由落體運(yùn)動(dòng)，另一個(gè)同樣的小球在黏性較大的液體中由靜止開始下落。它們都由高度為 h1 的地方下落到高度為 h2 的地方。在這兩種情況下，重力做的功相等嗎？重力勢(shì)能的變化相等嗎？動(dòng)能的變化相等嗎？重力勢(shì)能各轉(zhuǎn)化成什么形式的能？ 動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（一）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（二）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（三）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（四）自由落下的小球VV=0h動(dòng)能最大勢(shì)能最小動(dòng)能最小勢(shì)能

5、最大重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能三、機(jī)械能守恒定律 重力勢(shì)能彈性勢(shì)能勢(shì)能動(dòng)能機(jī)械能機(jī)械能的概念一、機(jī)械能機(jī)械能是動(dòng)能、重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱， 用符號(hào) E 表示3.機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性1.概念：2.表達(dá)式：我們討論物體沿光滑曲面滑下的情形。這種情形下，物體受到重力和曲面支持力的作用，因?yàn)橹С至Ψ较蚺c運(yùn)動(dòng)方向垂直，支持力不做功，所以，只有重力做功。在圖 8.4-3 中，物體在某一時(shí)刻處在高度為 h1 的位置A，這時(shí)它的速度是 v1。經(jīng)過一段時(shí)間后，物體下落到高度為 h2 的另一位置 B，這時(shí)它的速度是 v2 。用 W 表示這一過程中重力做的功。從動(dòng)能定理知道，重力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加.等式

6、左邊為物體末狀態(tài)動(dòng)能與勢(shì)能之和，等式右邊為物體初狀態(tài)動(dòng)能與勢(shì)能之和?？梢?，在只有重力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與重力勢(shì)能互相轉(zhuǎn)化時(shí)總的機(jī)械能保持不變。機(jī)械能守恒定律：內(nèi)容： 在只有重力（或彈力）做功的情形下，物體的動(dòng)能和重力（彈性）勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。條件： 1、只有重力或彈力做功。 2、只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化。常用的兩種表達(dá)形式：（1）系統(tǒng)初狀態(tài)的總機(jī)械能等于末狀態(tài)的總機(jī)械能.守恒式注意零勢(shì)面選?。?）物體（或系統(tǒng)）減少的勢(shì)能等于物 體（或系統(tǒng)）增加的動(dòng)能轉(zhuǎn)化式關(guān)注初、末狀態(tài)動(dòng)能和勢(shì)能的變化量機(jī)械能守恒定律成立條件的理解 (1)系統(tǒng)內(nèi)，只有重力和彈簧彈力做功.（除重力和彈簧

7、彈力以外的力不做功或做功的代數(shù)和為零） (2)系統(tǒng)內(nèi)，只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,并且轉(zhuǎn)化量相等在拉力作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的物體。F=f自由落體運(yùn)動(dòng)的小球從A向o擺動(dòng)的擺球只受重力作用只有重力做功受重力和其他力只有重力做功受重力和其他作用力，重力做功外，其他作用力做功的代數(shù)和為零只有重力做功，物體的機(jī)械能守恒舉例：4判斷機(jī)械能是否守恒的方法 (1)用做功（守恒的條件判定）來判斷：分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力)，明確各力做功的情況，若對(duì)物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功，沒有其他力做功或其它力做功的代數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒。 (2)用能量轉(zhuǎn)化來判定：若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其它形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 (3)對(duì)一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞等問題，除非題目特別說明，機(jī)械能必定不守恒，完全非彈性碰撞過程機(jī)械能也不守恒。 【例題】把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，就成為一個(gè)擺，擺長為 l，最大偏角為 。如果阻力可以忽略，小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小是多少？【分析】 在阻力可以忽略的情況下，小球擺動(dòng)過程中受重力和細(xì)線的拉