8.4機械能守恒定律（一）必備知識：知道什么是機械能，能夠分析物體動能和勢能相互轉(zhuǎn)化問題關(guān)鍵能力：1、能夠推導(dǎo)出機械能守恒定律2、會判斷機械能是否守恒，并運用機械能守恒定律解決有關(guān)問題。學(xué)科素養(yǎng)：體會科學(xué)概念解釋和概括自然現(xiàn)象的能力學(xué)習(xí)目標(biāo)一、追尋守恒量伽利略曾研究過小球在斜面上的運動，如圖所示將小球由斜面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）時的高度與它出發(fā)時的高度_______，不會更高一點，也不會更低一點，這說明某種“東西”在小球運動的過程中是_____的。相同守恒如圖分析小球在運動過程中1、什么力對小球做功？2、小球運動過程中有什么能量？如何變化？v0豎直上拋運動單擺運動二、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化（1）重力勢能與動能的轉(zhuǎn)化只有重力做功時，若重力對物體做正功，則物體的重力勢能_________，動能_________，物體的_________轉(zhuǎn)化為_________；若重力對物體做負(fù)功，則物體的重力勢能_________，動能_________，物體的_________轉(zhuǎn)化為_________。如圖：小球固定在彈簧上在光滑桿上運動1、小球運動過程受幾個力？說明這幾個力做功情況？2、小球由B到C運動過程中動能如何變化？3、彈簧的彈性勢能如何變？4、小球由C到B運動呢？（小球在O位置時，彈簧處于原長）BCO（2）彈性勢能與動能的轉(zhuǎn)化

只有彈簧彈力做功時，若彈力對物體做正功，則彈簧的彈性勢能_________，物體的動能

，彈簧的_________轉(zhuǎn)化為物體的_______；若彈力對物體做負(fù)功，則彈簧的彈性勢能_________，物體的動能_________，物體的_________轉(zhuǎn)化為彈簧的_________。分析小球從最低點向上運動到最高點的能量變化（3）機械能：_________、_________與_________統(tǒng)稱為機械能。彈性勢能、重力勢能和動能的相互轉(zhuǎn)化例1.（多選）如下圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，從小球與彈簧接觸到彈簧壓縮到最短的過程中，下列敘述中正確的是（

）A．小球重力勢能與動能之和總持續(xù)減小B．小球重力勢能與彈簧的彈性勢能之和總保持不變C．小球的動能與彈簧的彈性勢能之和總保持不變D．小球的重力勢能、小球的動能和彈簧的彈性勢能之和總保持不變AD若物體在A點的速度為v1，所有阻力均不計，求物體到達(dá)B點時的動能Ek2由動能定理知：

由重力做功與重力勢能的關(guān)系得：三、機械能守恒定律小球在光滑曲面上由A點下滑到B點。假設(shè)：小球在A點的高度為h1，速度是v1。下落到B點時的高度為h2，速度為v2。試用動能的定理推導(dǎo)小球在A、B點的機械能有什么關(guān)系？

故：小結(jié)：只有重力做功，動能和重力勢能之和即總的機械能保持不變。只有重力做功；能量只在動能與勢能間相互轉(zhuǎn)化。移項：如果物體沿粗糙面下滑呢？粗糙曲面滑下v1mgFNF阻即E1≠E2小結(jié)：除重力外有其他力做功，機械能改變。由動能定理知：若物體在A點的速度為v1，求物體到達(dá)B點時的動能Ek2，h1h2三、機械能守恒定律探究物體在A,B倆點，機械能是否相等？1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。（1）動能增加，勢能一定減小，且動能增加量等于勢能減小量。（2）動能減小，勢能一定增加，且動能減小量等于勢能增加量。2.適用對象：

單個質(zhì)點、多個物體組成的系統(tǒng)三、機械能守恒定律EK2+EP2=EK1+EP1

即E2=E13、表達(dá)式：三、機械能守恒定律4、對機械能守恒條件的理解（1）物體只受重力，只發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。如自由落體運動、拋體運動等。（2）只有彈力做功，只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化。如在光滑水平面上運動的物體碰到一根彈簧，和彈簧相互作用的過程中，對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說，機械能守恒。（3）物體既受重力，又受彈力，重力和彈力都做功，發(fā)生動能、彈性勢能、重力勢能的相互轉(zhuǎn)化。如自由下落的物體落到豎直的彈簧上，和彈簧相互作用的過程中，對物體和彈簧組成的系統(tǒng)來說，機械能守恒。（4）除受重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力外，還受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代數(shù)和為零。如物體在沿斜面向下的拉力的作用下沿斜面向下運動，其拉力的大小與摩擦力的大小相等，在此運動過程中，其機械能守恒。例2、關(guān)于機械能守恒，下列說法中正確的是（

）A．做勻速直線運動的物體，機械能一定守恒B．吊車將物體向上勻減速吊起時，物體機械能不守恒C．合外力對物體所做的功等于零時，物體機械能一定守恒D．只有重力對物體做功時，物體機械能可能不守恒B例3、關(guān)于機械能守恒：（1）做自由落體運動的物體，機械能_________，（選“守恒”或“不守恒”）（2）人乘電梯加速上升的過程，人的機械能_________，（選“守恒”或“不守恒”）（3）合外力對物體做功為零時，物體的機械能可能_________，（選“守恒”、“不守恒”或“守恒，也可能不守恒”）（4）物體在只受重力作用的情況下，物體的機械能_________，（選“守恒”或“不守恒”）小結(jié)：判斷機械能是否守恒的方法（1）利用機械能的定義判斷（直接判斷）：若物體動能、勢能均不變，機械能不變；若一個物體動能不變、勢能變化，或勢能不變、動能變化，或動能和勢能同時增加（或減?。?，其機械能一定變化。（2）根據(jù)做功判斷：若物體系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功，雖受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代數(shù)和為零，則系統(tǒng)機械能守恒。（3）根據(jù)能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機械能守恒。鞏固練習(xí)

A．小球的機械能守恒B．小球和槽組成的系統(tǒng)機械能守恒C．小球、槽和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒D．小球、槽和地球組成的系統(tǒng)機械能不守恒C

B

D．此時機械能可能小于mghAB4.中國代表團(tuán)年齡最小選手全紅嬋東京奧運會女子10米跳臺