新教材同步备课2024春高中物理第8章机械能守恒定律4.机械能守恒定律学生用书新人教版必修第二册.docVIP

4．机械能守恒定律

1．知道什么是机械能，知道动能和势能是可以相互转化的。

2．掌握推导机械能守恒定律的方法。

3．掌握机械能守恒定律的内容，理解守恒条件。

4．掌握运用机械能守恒定律解决问题的方法。

追寻守恒量

1．伽利略的斜面实验探究如图所示。

(1)过程：将小球由斜面A上某位置由____释放，小球运动到斜面B上。

(2)实验现象：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于它开始运动时的____，不会更高一点，也不会更低一点。

(3)实验结论：这说明某种“东西”在小球的运动过程中是______。在物理学上我们把这个不变量叫作能量或者能。

2．动能与势能的相互转化。

(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，则物体的重力势能增加，动能减少，____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____，弹性势能转化为动能；若弹力做负功，则弹性势能增加，物体的动能减少，动能转化为弹性势能。

(3)机械能：________、弹性势能和____都是机械运动中的能量形式，统称为机械能。

如图所示，过山车由高处在关闭发动机的情况下飞奔而下(忽略轨道的阻力和其他阻力)。

【问题】

(1)过山车下滑时，过山车受哪些力作用？各做什么功？

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(2)动能和势能怎么变化？

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(3)过山车下滑过程中动能与势能的和怎样变化吗？

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1．物体只受重力，只发生动能和重力势能的相互转化，如自由落体运动、抛体运动等。

2．只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化。如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，弹性势能与动能之和不变。

3．物体既受重力，又受弹力，重力和弹力都做功，发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化，如自由下落的物体落到竖直的弹簧上和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，重力势能、弹性势能与动能之和不变。

【典例1】(多选)奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法正确的是()

A．加速助跑过程中，运动员的动能增加

B．起跳上升过程中，杆的弹性势能一直增加

C．起跳上升过程中，运动员的重力势能增加

D．越过横杆后下落过程中，运动员的重力势能减少，动能增加

[听课记录]___________________________________________________________

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[跟进训练]

1．如图所示的四种情景中，属于重力势能转化为动能的是()

A．甲图运动员把弯弓拉开将箭射出

B．乙图跳伞运动员匀速下落

C．丙图跳水运动员从空中下落

D．丁图运动员骑自行车冲向坡顶

机械能守恒定律

1．内容

在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以________，而总的机械能________。

2．机械能守恒定律表达式

(1)Ek2－Ek1＝_________，即ΔEk增＝_________。

(2)Ek2＋Ep2＝_________。

(3)E2＝__________。

3．守恒条件

物体系统内只有____或____做功。

如图所示，是运动员投掷铅球的动作，如果忽略铅球所受空气的阻力。

【问题】

(1)铅球在空中运动过程中，受哪些力的作用？

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