第3節(jié) 能量守恒定律【學習目標】 (1)掌握機械能守恒定律的推導、建立過程，理解機械能守恒定律的內(nèi)容；(2)在具體的問題中能判定機械能是否守恒，并能列出定律的數(shù)學表達式。復習：1、動能定理的公式 2、物體自由下落時，高度_，速度_，重力勢能_，動能_，此時_能轉(zhuǎn)化為_；豎直上拋的物體，在上升過程中，速度_，高度_，重力勢能_，動能_，此時_能轉(zhuǎn)化為 _?？梢娭亓菽芎蛣幽苁强梢韵嗷マD(zhuǎn)化的。新課學習一、機械能及其相互轉(zhuǎn)化1、機械能的定義： 統(tǒng)稱為機械能。動能和勢能都是標量、狀態(tài)量，某狀態(tài)的機械能E也是標量、狀態(tài)量。同一狀態(tài)的動能和勢能之和為該狀態(tài)的機械能，即E 注意不同時刻或狀態(tài)的動能與勢能之和不表示機械能。2、舉例說明動能和重力勢能之間可相互轉(zhuǎn)化3、舉例說明動能和彈性勢能之間可相互轉(zhuǎn)化h1h2hV1V2AB二、機械能守恒定律的推導 1、推導過程：如圖所示，一個質(zhì)量為的物體自由下落，經(jīng)過高度為h1的A點時速度為v1，下落到高度為h2的B點時速度為v2，試寫出物體在A點時的機械能和在B點時的機械能，并找到這二個機械能之間的數(shù)量關(guān)系。解析：機械能等于物體的動能和勢能之和 所以，A點的機械能等于 B點的機械能等于 又在自由落體運動中，物體只受重力的作用，據(jù)動能定理得：WG= (1)上式表示，重力所做的功等于動能的增加。又據(jù)重力做功與重力勢能的關(guān)系得到WG= (2)(2)式表示，重力所做的功等于重力勢能的 。由(1)和(2)式可得 (3)移項后可得 或者 (4)在表達式(3)中，等號左邊是物體動能的 ，等號右邊是物體重力勢能的 ，該表達式說明：物體在下落過程中，重力做了多少正功，物體的重力勢能就 ，同時物體的動能就 。 在表達式(4)，等號左邊是物體在末位置時的 ，等號右邊是物體在初位置時的 ，該式表示動能和勢能之和即總的 保持不變。也就是初位置的機械能等于末位置的機械能，即機械能是守恒的?？梢宰C明，在只有重力做功的情況下，不論物體做直線運動不是曲線運動(如平拋和豎直上拋運動)，上述結(jié)論都是正確的。2、機械能守恒定律 內(nèi)容 表達式： 3、對定律的理解機械能守恒定律說明了機械能中的動能和勢能這兩種形式的能量在一定條件下可以相互轉(zhuǎn)化，同時還說明了動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中所遵循的規(guī)律，即總的機械能保持不變。4、機械能守恒的條件只有 對物體做功時物體的機械能守恒所謂只有重力做功，包括兩種情況： a物體只受重力，不受其他的力； b物體除重力外還受其他的力，但其他力不做功。 三、能量守恒定律內(nèi)容： 鞏固練習 1、關(guān)于物體的機械能是否守恒的敘述，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做勻變速直線運動的物體，機械能一定守恒 C外力對物體所做的功等于0時，機械能一定守恒 D物體若只有重力做功，機械能一定守恒 2、從離地高為H的陽臺上以速度v豎直向上拋出質(zhì)量為的物體，它上升h后又返回下落，最后落在地面上，則下列說法中正確的是(不計空氣阻力，以地面為參考面) ( ) A物體在最高點時機械能為mg(Hh) B物體落地時的機械能為mg(Hh)mv2C物體落地時的機械能為mgHmv2D物體在落回過程中，經(jīng)過陽臺時的機械能為mgHmv23、質(zhì)量均為的甲、乙、丙三個小球，在離地面高為h處以相同的動能在豎直平面內(nèi)分別做平拋、豎直下拋、沿光滑斜面下滑，則( ) A三者到達地面時的速率相同 B三者到達地面時的動能相同 C三者到達地面時的機械能相同 D以上說法都不正確 4、一個人把重物加速上舉到某一高度，下列說法正確的是( ) A物體所受的合外力對它所做的功等于物體機械能的增量 B物體所受合外力對它所做的功等于物體的動能的增量 C人對物體所做的功和重力對物體所做的功的代數(shù)和等于物體機械能的增量 D克服重力所做的功等于物體的重力勢能的增量 5、下列實例(均不計空氣阻力)中的運動物體，機械能守恒的應是( ) A被起重機吊起的貨物正在加速上升 B物體做平拋運動 C物體沿粗糙斜面勻速下滑 D、物體做自由落體運動鞏固練習答案題 號12345答 案CACDABCBDBD4