第 5 节 机械能守恒定律 1.明确机械能守恒定律的含义和适用条件. 2.能准确判断具体的运动过程中机械能是否守恒.(重点)3.熟练应用机械能守恒定律解题.(重点+难点)一、动能和势能的转化规律1.动能和势能的转化实例(1)自行车下坡时,重力势能减少,动能增加.(2)荡秋千过程中,向上摆动时,动能减少,重力势能增加,向下摆动时,动能增加,重力势能减少.(3)撑杆跳高过程中,脱离杆之前,动能、重力势能、弹性势能在相互转化,脱离杆后,只有动能和重力势能在相互转化.2.动能和势能相互转化时的特点:重力或弹力做正功时,势能向动能转化,做负功时,动能向势能转化.3.实验探究(1)实验装置:将螺母用细线挂在铁架台上制成单摆.(2)实验步骤:把螺母拉起一个较小的角度,放手后,它能摆至另一侧的等高位置;在铁架台的杆上固定一个夹子,当螺母摆到最低点时,细线被夹子挡住,但螺母仍能摆到另一侧的等高位置.(3)实验结论:忽略空气阻力,只有重力做功时,动能和势能在相互转化的过程中,总量不变.4.理论探究(1)探究情景:物体做抛体运动的过程,如图所示.(2)推导过程:A 位置的机械能EA=mgh1+mv.B 位置的机械能EB=mgh2+mv对 A 至 B 过程由动能定理有mg(h1-h2)=mv-mv即 mgh1+mv=mgh2+mv,EA=EB..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,动能和势能会发生相互转化,但机械能的总量保持不变.(2)表达式:Ep1+ E k1= E p2+ E k2.(3)守恒条件:只有重力(或弹力)做功.二、学生实验:验证机械能守恒定律1.实验器材铁架台(带夹子),打点计时器,重物(带纸带夹子),纸带,复写纸,导线,毫米刻度尺,学生电源,开关.2.实验原理(1)原理:做自由落体运动的物体,只受重力作用,其机械能是守恒的.若质量为 m 的物体自由下落 h