2018-2019版物理高一、高二同步系列课堂讲义人教版3.7

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1、--WORD格式--可编辑--专业资料--3.7机械能守恒定律学习目标核心提炼1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化。1个定律——机械2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒定律能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含1个条件——机械义和适用条件。能守恒条件3.能利用守恒条件判定机械能是否守恒，并能应用机械能守恒定律解决有关问题。一、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，则物体的重力势能减少，动能增加，重力势能转化成了动能；若重力做负功，则动能转化为重力势能。2.弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，

2、若弹力做正功，则弹簧弹性势能减少，物体的动能增加，弹性势能转化为动能。3.机械能：(1)定义：重力势能、弹性势能和动能的总称，表达式为E＝Ek＋Ep。(2)机械能存在形式的改变：通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。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？--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--图1--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资

3、料--(2)如图2所示，在光滑水平面上，被压缩的弹簧恢复原来形状的过程，弹性势能如何变化？弹出的物体的动能如何变化？当物体以某一初速度压缩弹簧时，弹性势能如何变化，物体的动能如何变化？图2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。二、机械能守恒定律1.推导如图3所示，物体沿光滑斜面从A滑到B。图3(1)由动能定理：WG＝Ek2－Ek1。(2)由重力做功与重力势能的关系：

4、WG＝Ep1－Ep2。由以上两式可得Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2，即Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1。结论：在只有重力做功时，小球的机械能保持不变。2.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。3.表达式：Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1，即E2＝E1。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。(√)--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--(2)物体的机械能一定是正值。(×)--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资

5、料--(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。(×)机械能守恒条件的理解[要点归纳]1.利用机械能的定义判断：判断物体动能和势能的和即机械能是否变化，如匀速上升、匀速下降、沿斜面匀速运动的物体机械能必定不守恒。2.从能量特点看，系统内部只发生动能和势能的相互转化，无其他形式能量(如内能)之间转化，系统机械能守恒。3.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：做功条件例证只有重力(或弹簧弹所有做抛体运动的物体(不计空气阻力)，机械能守恒力)做功除重

6、力、弹力外还如物体沿光滑的曲面下滑，尽管受到支持力，但支持受其他力，但其他力不做功力不做功如图，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒只有重力和系统内的弹力做功如图，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--WORD格式--可编辑---精品资料分享----WORD格式--可编辑--专业资料--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

7、能不守恒如图所示，A、B构成的系统，忽略绳的质量与滑轮间的摩擦，在A向下，B向上运动过程中，FA和FB都做功，有WA＋WB＝0，不存在机械能与其他形式的能的其他力做功，但做转化，则A、B系统机械能守恒功的代数和为零[精典示例][例1](2018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