1、第七章,新知预习巧设计,名师课堂 一点通,要点一,要点二,第8节,创新演练 大冲关,随堂检测归纳小结,课下作业综合提升,1知道什么是机械能，能够分析物体的动能和势能之 间的相互转化问题。 2能够根据动能定理和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。理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件。 3会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，并 能运用机械能守恒定律解决有关问题。,读教材填要点,1动能和势能的相互转化(1)动能与重力势能间的转化：物体自由下落或沿光滑斜面下落时，重力对物体做功，物体的重力势能 ，动能 ，物体原来具有的重力势能转化为 。原来具有一定速度的物体，由于
2、惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面向上运动时，重力对物体做 功，物体原来具有的 转化为 。,减少,增加,正,动能,负,动能,重力势能,(2)被压缩的弹簧具有 能，当弹簧恢复原状时，把跟它接触的物体弹出去。这一过程中，弹力做 功，弹簧的 能减少，转化为物体的 能。(3)动能和势能统称为 。通过重力或弹力做功， 可以从一种形式转化为另一种形式。,弹性势,弹性势,机械能,机械能,正,动,2机械能守恒定律 (1)推导： 建立情景：自由落体运动或抛体运动或沿光滑曲面下滑。 推导依据： 动能定理：W 。 重力做功与重力势能的变化：WG 。 推导结论： Ek2Ek1 或Ek2Ep2 。,Ep1Ep2,Ep1Ep
3、2,Ek1Ep1,Ek2Ek1,(2)内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内， 与 可以互相转化，而总的 保持不变。(3)守恒定律表达式：Ek2Ek1 即Ek增 。Ek2Ep2 。即E2 。(4)守恒条件：只有重力(或弹力)做功。,动能,势能,机械能,Ep1Ep2,Ep减,Ek1Ep1,E1,试身手夯基础,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
4、能减少，速度增大，动能增加。选项C正确。 答案：C,2物体在平衡力作用下的运动中 A物体的机械能一定不变 B如果物体的重力势能有变化，则它的机械能一定有变化 C物体的动能可能变化，但机械能一定不变 D物体的重力势能可能变化，但它的机械能一定不变 解析：由动能定理知，平衡力作用下物体的动能一定不变，C错，若物体的重力势能不变则机械能不变，若重力势能变化，则机械能一定有变化，B对，A、D错。 答案：B,3忽略空气阻力，下列几种运动中满足机械能守恒的是( ) A电梯匀速下降 B物体沿斜面匀速下滑 C子弹射穿木块的运动 D物体自由下落的运动 解析：电梯匀速下降，物体沿斜面匀速下滑时，动能不变，势能减少
5、，故电梯和物体的机械能均不守恒；子弹射穿木块的过程中，有一部分机械能转化为内能，机械能也不守恒；物体自由下落时，只有重力做功，机械能守恒，故选D。 答案：D,1对机械能守恒条件的理解机械能守恒的条件是只有重力或弹力做功。可分如下三层理解：(1)只受重力作用：如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动(自由落体、竖直上抛、平抛、斜抛等)。(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功，例如：物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力对物体不做功。在光滑水平面上的小球运动中碰到弹簧，把弹簧压缩后又被弹簧弹回来。,(3)除重力和弹力之外，还有其他力做功，但其他力做功的总和为零
6、，系统机械能没有转化为其他形式的能，物体的机械能不变，这不是真正的守恒，但也可以当作守恒来处理。,2机械能守恒的判断(1)用做功来判断：分析物体或物体受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒。(2)用能量转化来判定：若系统中只有动能和势能的相互转化，无机械能与其他形式的能的转化，则系统机械能守恒。,名师点睛 (1)机械能守恒的研究对象一定是系统，至少包括地球在内。 (2)“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。,1如图781所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是 ( ),图781,A甲图中，物体A
7、将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B乙图中，物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，B机械能守恒C丙图中，不计任何阻力时，A加速下落，B加速上升的过程中，A、B组成的系统机械能守恒D丁图中，小球沿水平面做均匀圆锥摆运动时，小球机械能守恒思路点拨 解答本题时应注意以下两点：(1)机械能守恒的条件。(2)判断机械能守恒的研究对象。,解析 甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但A机械能不守恒，A错误；乙图中物体B除受重力外，还受支持力、拉力、摩擦力，但当拉力与摩擦力相等时，除重力之外的三个力做功的代数和为0，故B机械能守恒，B正确；丙图中绳子的张力对A做负功，对B做正功，两
8、者代数和为0，又不计任何阻力，故A、B机械能守恒，C正确；丁图中小球的动能不变，势能不变，故机械能守恒，D正确。答案 BCD,机械能守恒的条件不是合外力的功等于零，也不是合外力等于零。当研究对象(除地球外)只有一个物体时，往往根据是否“只有重力做功”来判断机械能是否守恒；当研究对象(除地球外)由多个物体组成时，往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判断机械能是否守恒。,1机械能守恒定律不同的表达形式和用法(1)EkEpEkEp，这是从能量守恒的角度来表达，表示系统初状态机械能的总和与末状态机械能的总和相等。运用这种表达式时，应选好重力势能的零势能面，且初、末状态必须用同一零势能面计算势能。(2)
9、EkEp，这是从能量转化的角度来表达，表示系统(或物体)机械能守恒时，系统减少(或增加)的重力势能等于系统增加(或减少)的动能。应用时，关键在于分清重力势能的增加量或减少量，可不选零势能面而直接计算初、末状态的势能差。,(3)EA增EB减，这是从能量转移的角度来表达，表示若系统由A、B两部分组成，则A部分机械能的增加量与B部分机械能的减少量相等，关键在于分析A、B两部分机械能的改变量。,2应用机械能守恒定律解题的一般步骤(1)确定研究对象，就是要明确以哪几个物体组成的系统为研究对象。(2)正确分析研究对象内各物体所受的力。分析时应注意：重力、弹力、摩擦力都是成对出现的，分清哪几个力是内力，哪几
10、个力是外力。(3)分析各力做功情况，明确守恒条件。(4)选择零势能面，确定初、末状态的机械能(初、末状态必须用同一零势能面计算势能)。(5)按机械能守恒定律列出方程并求解。,3机械能守恒定律与动能定理的对比,2如图782所示，质量为m的木块 放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边的 定滑轮与质量为M的砝码相连。已知M2m， 让绳拉直后使砝码从静止开始下降h(此时竖 直绳长小于桌高)的距离，木块仍在桌面上，则此时砝码的速度为多大？,图782,思路点拨 对木块和砝码组成的系统，因只有砝码重力做功，系统的机械能守恒。,对于多个物体组成的系统，研究对象的选取是解题的关键环节，若选单个物体为研究对象时，机械能可能不守恒，但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象时，机械能却是守恒的。,1(对应要点一)游乐场中的一种滑梯如 图783所示，小朋友从轨道顶端 由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了 一段距离后停下来，则 ( ) A下滑过程中支持力对小朋友做功 B下滑过程中小朋友的重力势能增加 C整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功,图783,解析：下滑过程中滑梯对小朋友的支持力与速度方向垂直，支持力不做功，A错误；重力对小朋友做正功，重力势能减少，B错误；因摩擦力始终对小朋友做负功，整个过程中，小朋友的机械能减少，故C错误，D正确。 答案：D,
