高中物理第2章能的转化与守恒第3节第2课时能量守恒定律课件鲁科版必修2.pptxVIP

第2课时　能量守恒定律学习目标核心提炼1.知道机械能的概念，并会求机械能。2.理解机械能守恒定律及其适用条件、表达式。3.会用机械能守恒定律分析解答问题。4.理解能量守恒定律及其表达式。1个概念——机械能1个条件——机械能守恒条件2个定律——机械能守恒定律、能量守恒定律?一、机械能守恒定律 阅读教材第34～35页“机械能守恒定律”部分，知道机械能的概念，会利用自由落体运动推导机械能守恒定律的表达式。1.机械能：物体的________和________之和。2.推导：如图1所示，如果物体只在重力作用下自由下落，重力做的功设为WG，由重力做功和重力势能的变化关系可知WG＝mg(h1－h2)＝Ep1－Ep2。①势能动能由机械能的定义得Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2。3.内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能可以发生___________，但机械能的总量___________。4.条件：只有________对物体做功，与运动方向和轨迹的曲、直无关。相互转化保持不变图1重力5.表达式：ΔEk增思维拓展 (1)如图2所示，大型的过山车在轨道上翻转而过。过山车从最低点到达最高点时，动能和势能怎样变化？忽略与轨道摩擦和空气阻力，机械能是否守恒？图2(2)如图3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3答案　(1)动能减少，重力势能增加，忽略与轨道摩擦和空气阻力，过山车机械能守恒。(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、能量守恒定律 阅读教材第36～37页“能量守恒定律”部分，知道能量的转化及守恒定律的内容。1.机械能的变化：除重力以外的其他力对物体做功时，物体的机械能就会发生_____。2.能量的转化：自然界中，能的表现形式是多种多样的，除了机械能外，还有______、_____、______、化学能、原子能等，这些能量间都可以相互______。3.能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式______为另一种形式或从一个物体______到另一个物体，在转化或转移的过程中其总量____________。4.永动机：不消耗任何______却能持续不断地对外______的机器，它违背了能量守恒定律，是不可能制成的。变化电能光能内能转化转化转移保持不变能量做功思考判断 (1)合力为零，物体的机械能一定守恒。(　) (2)合力做功为零，物体的机械能一定守恒。(　) (3)只有重力做功，物体的机械能一定守恒。(　) (4)物体向上运动时，机械能也可能守恒。(　) (5)任何能量之间的转化都遵循能量守恒定律。(　) (6)能量永远不会增加或减少，只能转化或转移。(　) 答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√机械能守恒条件的理解[要点归纳]1.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。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：做功条件典例只有重力(或弹簧弹力)做功所有做抛体运动的物体(不计空气阻力)，机械能守恒除重力、弹力外还受其他力，但其他力不做功如物体沿光滑的曲面下滑，尽管受到支持力，但支持力不做功只有重力和系统内的弹力做功如图所示，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，小球的机械能守恒如图所示,所有摩擦不计,A在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所示，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，机械能不守恒其他力做功，但做功的代数和为零如图所示，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，A机械能不守恒；B机械能也不守恒；但WA＋WB＝0，不存在机械能与其他形式的能的转化，则A、B系统机械能守恒[精典示例][例1] (多选)如图中物体m机械能守恒的是(均不计空气阻力)(　)解析　物块沿固定斜面匀速下滑，在斜面上物块受力平衡，重力沿斜面向下的分力与摩擦力平衡，摩擦力做负功，物块机械能减少；物块沿固定斜面上在力F作用下上滑时，力F做正功，物块机械能增加；小球沿光滑半圆形固定轨道下滑，只有重力做功，小球机械能守恒；用细线拴住的小球绕O点来回摆动，只有重力做功，小球机械能守恒。选项C、D正确。答案　CD判断机械能是否守恒的条件1.合外力为零是物体处于平衡状