1、第5节 机械能守恒定律,阅读教材第7273页“动能和势能的转化规律”部分，理解动能和势能间的相互转化，理解机械能守恒定律。 1重力势能与动能：只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_，动能_，_转化成了动能；若重力做负功，则_转化为_。 2弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能_，物体的动能_，_转化为动能。,一、动能和势能的转化规律,减少,增加,重力势能,动能,重力势能,减少,增加,弹性势能,3机械能(1)定义：_、弹性势能和_的总称，表达式为EEkEp。(2)机械能存在形式的改变：通过_或_做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。 4机械能守恒定
2、律(1)内容：在只有_或_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_。(2)表达式：Ek1Ep1Ek2Ep2。,重力势能,动能,重力,弹力,重力,弹力,保持不变,思维拓展(1)如图1所示，物体沿光滑斜面下滑，物体的重力势能如何变化，动能如何变化？当物体以某一初速度沿着光滑斜面上滑时，物体的重力势能如何变化，动能如何变化？,图1,答案 (1)下滑时，物体的高度降低了，重力势能减少。物体的速度增大了，即物体的动能增加；上滑时，物体的重力势能增加，动能减少。(2)被压缩的弹簧恢复原来形状时，弹性势能减少，被弹出的物体的动能增加；当物体压缩弹簧时，弹性势能增加，物体的动能减少。,阅读教材
3、第7374页“机械能守恒定律的应用”部分，能用机械能守恒定律解决一些实际问题。 1机械能守恒的条件(1)系统内只有_做功。(2)系统内只发生动能和_、弹性势能的转化，没有转化为除机械能之外的其他形式的能。,二、机械能守恒定律的应用,重力(或弹簧类弹力),重力势能,思考判断(1)通过重力做功，可以实现动能与重力势能的相互转化。 ( )(2)物体的机械能一定是正值。( )(3)合力为零，物体的机械能一定守恒。( )(4)合力做功为零，物体的机械能一定守恒。( )(5)人乘电梯匀速上升的过程，机械能守恒。( ),预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中,1从能量特点看，系统内部只发生动能和势能
4、的相互转化，无其他形式能量(如内能)之间转化，系统机械能守恒。 2从做功角度来看，只有重力做功或系统弹力做功，系统机械能守恒，具体表现为：,机械能守恒条件的理解,要点归纳,如图，所有摩擦不计，A自B上自由下滑过程中，只有重力和A、B间弹力做功，A、B组成的系统机,械能守恒。但对B来说，A对B的弹力做功，但这个力对B来说是外力，B的机械能不守恒,如图，不计空气阻力，球在运动过程中，只有重力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒。但对球来说，机械能不守恒,例1 (2017吉林高一检测)下列实例中的运动物体，机械能守恒的是(均不计空气阻力)( )A被起重机吊起的货物正在加速上升B物体水
5、平抛出去C物体沿粗糙斜面匀速下滑D一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物沿竖直方向做上下振动,精典示例,思路探究(1)机械能守恒的条件是：系统内只有_或 _做功。(2)做匀速直线运动的物体的机械能是一定守恒，还是一定不守恒？提示 (1)重力 弹力(2)做匀速直线运动的物体的动能不变，若势能不变，则机械能守恒；若势能变化，则机械能不守恒。,解析 起重机吊起货物做匀加速上升运动，起重机对物体做正功，机械能增加，故A错误；平抛运动只有重力做功，机械能守恒，故B正确；沿着粗糙斜面(斜面固定不动)匀速下滑的物体，摩擦力做负功，机械能减少，故不守恒，故C错误；轻质弹簧上端悬挂，重物系在弹簧的下端做上下振
6、动过程中只有重力和系统内弹力做功，故系统机械能守恒，但物体机械能不守恒，故D错误。答案 B,针对训练1 (多选)如图3所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中( )A弹簧的弹性势能不断增大B弹簧的弹性势能不断减小C小球和弹簧组成的系统机械能不断减小D小球和弹簧组成的系统机械能保持不变,图3,解析 从B到C，小球克服弹力做功，弹簧的弹性势能不断增加，A正确，B错误；对小球、弹簧组成的系统，只有重力和系统内弹力做功，系统机械能守恒，C错误，D正确。答案 AD,1机械能守恒定律的不同表达式,机械能守恒定律
7、的应用,要点归纳,2应用机械能守恒定律的解题步骤,例2 如图4所示，质量m2 kg的小球用长L1.05 m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H6.05 m 的O点。现将细绳拉直至水平状态，自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂，接着小球做平抛运动，落至水平地面上C点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：,精典示例,图4,例2 如图4所示，质量m2 kg的小球用长L1.05 m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H6.05 m 的O点。现将细绳拉直至水平状态，自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂，接着小球做平抛运动，落至水平地面上C点。不计空气阻力
8、，重力加速度g取10 m/s2。求：,精典示例,图4,(1)细绳能承受的最大拉力；(2)细绳断裂后小球在空中运动所用的时间；(3)小球落地瞬间速度的大小。,答案 (1)60 N (2)1 s (3)11 m/s,1利用机械能守恒定律可从下面两角度列方程(1)守恒观点：E1E2需要选零势能参考平面(2)转化观点：EkEp不用选零势能参考平面 2机械能守恒定律往往和圆周运动相结合，要注意圆周运动 最高点的临界情况。,图5,多个物体组成的系统机械能守恒问题的解题思路(1)首先分析多个物体组成的系统所受的外力是否只有重力或弹力做功，内力是否造成了机械能与其他形式能的转化，从而判断系统机械能是否守恒。(2)若系统机械能守恒，则机械能从一个物体转移到另一个物体，E1E2，一个物体机械能增加，则一定有另一个物体机械能减少。,多个物体组成的系统机械能守恒问题,要点归纳,精典示例,图6,答案 C,多物体机械能守恒问题的分析技巧 (1)对多个物体组成的系统，一般用“转化法”和“转移法”来判断其机械能是否守恒。 (2)注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系。 (3)列机械能守恒方程时，可选用EkEp的形式。,图7,答案 B,
