《机械能守恒定律》PPT课件(完美版)

电能
化学 能
内 能
动 能 势 能
风 能
核 能
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关于能量的一些基本观点
生活中有各种不同形式的能量 各种不同形式的能量可以相互转化 在转化过程中遵从能量守恒
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小资料
“有一个事实，如果你愿意，也可以说一条 定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定 律称做能量守恒定律。它指出某一个量，我们把它 称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不 变化。那是一个最抽象的概念……”
——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
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既然能量对于人们的生产、生活如此重要， 那究竟能量是什么呢？
由于能量过于抽象，要用一句话来来说明什么是能量并非易事，这也 是牛顿未能把“能量”这一重要的概念留给我们的原因。 能量的概念是人类在对物质运动规律进行长期探索中逐渐建立起来的。 但在牛顿之前的伽利略理想斜面实验中，我们就能发现它的萌芽。
小球高度降低的同时，速度在增加；高度升高的同 时，速度在减小。
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hA α
β
B h’
在伽利略斜面实验中，将小球提高到起始点的高度时， 小球被赋予一种形式的能量——势能。
概念：势能
相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量叫做势能（potential energy）。
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hA α
β
B h’
在伽利略斜面实验中，释放小球后，小球开始运动， 获得速度，小球被赋予一种形式的能量——动能。
概念：动能
物体由于运动而具有的能量叫做动能 （kinetic energy）。
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F
N
F G
分析: 1、小球在光滑杆从A向O运动过程中受 力情况如何？弹力做什么功？能量如何 转化？
◆弹力做正功，弹簧的弹性势能转化为 小球的动能。
2、小球的机械能保持不变吗？
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FN F
G
v1
EP1 v2
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EP2
C点时的机械能EpE11+=mv12/2 D点时的机械能EEp22 +=mv22/2
Байду номын сангаас
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hA
Bh
实验表明斜面上的小球在运动过程中好像“记得 ”自己
起始的高度（或与高度相关的某个量）。
后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并 且把这个量叫做能量或能。
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hA α
β
B h’
1、小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个 斜面的同一高度，经历了哪几个运动过程？ 2、这些过程各有什么特点？
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解：以地面为零势能面：
A点时的机械能Em1=gh1+mv12/2 B点时的机械能mEg2h=2+mv22/2
A-B由动能定理
ΔEp减= ΔEk增 移项有 mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/2
即E1=E2 如果有空气阻力呢？
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(1)E1=E2
零势能面
状态量
2、表达式
mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/2
(2) 下降ΔEp减=ΔEk增
上升ΔEp增=ΔEk 减
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伽利略理想斜面实验
hA α
β
B h’
伽利略理想斜面实验（斜面 均光滑）
思考：小球在光滑的斜面Ａ上从高为h处由静止滚下， 滚上另一光滑的斜面Ｂ，速度变为零时的高度为h1 ，h和 h1的大小关系怎样？如果减小斜面B的倾角呢？
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C-D由动能定理
WF =Ep1- Ep2 =mv22/2- mv12/2
ΔEP减= ΔEK增
Ep1 +mv12/2 =Ep2 +mv22/2
即E1=E2
2、小球的机械能保持不变吗？ 小球和弹簧这个系统机械能守恒
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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，物体的动 能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
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第4节 机械能守恒定律
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学习目标
1. 知道能量守恒是自然界的重要规律． 2. 知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可 以相互转化； 3. 掌握机械能守恒定律的内容及得出过程； 4. 会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒， 能运用机械能 守恒定律解决有关问题。
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低点时，
能量怎样变化？
v0 = 0
势能去了
hA
参考面
哪里？
B
小球到达最 低点
势能消 失
高度为0
全
部
动 能
速度最大
机械能
（参考面）
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【探究一:动能与势能相互转化】
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【探究二:动能与势能相互转化 的定量关系】
理论推导 如图，一个质量为m的小球自由下落,经过某高度为
h１的A点时速度为v１，下落到某高度为h2的B点时速度 为v2，试写出小球在A点时的机械能E1和在B 点时的机 械能E2，并找出小球在A、B 时所具有的机械能E1、E2 之间的数量关系。
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生活中的守恒观点
生活实例：正常的水表连在自来水管道中，总表的读数应该等于各分 表的读数的总和，这就是守恒关系 如果总表的读数不等于各分表读数，你会怎么想呢？是否守恒关系 不成立了呢？
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生活中有各种不同形式的能量
hA α
β
B h’
在伽利略斜面实验中，释放小球后，小球开始运动， 获得速度，具有动能；当运动到斜面中间的某一位置时， 小球又有一定的高度，具有势能；把小球的动能与势能的 总和称为机械能。
机械能：动能与势能的总和 。
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想一想 用“能量”怎样描述伽利略斜面实验