能量守恒定律【使用说明】上课前必须通过阅读课文 P33—P37内容和相关资料,完成自主学习部分,用红笔划出疑点、难点部分。【学习目标】(1)掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,理解机械能守恒定律的内容;(2)在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式。【学习重点】理解机械能守恒定律的内容、能量转化和守恒定律【知识要点】一、机械能及其相互转化1、机械能的定义: 统称为机械能。动能和势能都是标量、状态量,某状态的机械能 E 也是标量、状态量。同一状态的动能和势能之和为该状态的机械能,即 E= [注意]不同时刻或状态的动能与势能之和不表示机械能。2、举例说明动能和重力势能之间可相互转化3、举例说明动能和弹性势能之间可相互转化二、机械能守恒定律的推导 1、推导过程:如图所示,一个质量为m的物体自由下落,经过高度为 h1的A 点时速度为 v1,下落到高度为 h2的 B 点时速度为 v2,试写出物体在 A 点时的机械能和在 B 点时的机械能,并找到这二个机械能之间的数量关系。A 点的机械能等于 B 点的机械能等于 [ 又在自由落体运动中,物体只受重力的作用,据动能定理得:WG= (1)上式表示,重力所做的功等于动能的增加。又据重力做功与重力势能的关系得到WG= (2)(2)式表示,重力所做的功等于重力势能的 。由(1)和(2)式可得 (3)移项后可得 或者 (4)在表达式(3)中,等号左边是物体动能的 ,等号右边是物体重力势能的 ,该表达h1h2ΔhV1V2AB式说明:物体在下落过程中,重力做了多少正功,物体的重力势能就 ,同时物体的动能就 。 在表达式(4),等号左边是物体在末位置时的 ,等号右边是物体在初位置时的 ,该式表示动能和势能之和即总的 保持不变。也就是初位置的机械能等于末位置的机械能,即机械能是守恒的。说明:在只有重力做功的情况下,不论物体做直线运动还是曲线运动(如平抛和竖直上抛运动),上述结论都是正确的。2、机械能守恒的实验探究:(阅读课本 P33页的“实验与探究”)(1)试验中需测量哪些物理量?(2)试验中必须使纸带上打第一个点时速度为零吗?(3)实验数据处理时各点的速度可以用自由落体运动公式进行计算吗?误差从哪来?如何减小误差?3、机械能守恒定律:⑴ 内容: ⑵ 表达式: 讨论:你对定律的理解如何?什么时候可用该定律处理问题?三、能量守恒定律:(阅读课本 P36—P37)内容: 【达标训练】1.以下运动中机械能守恒的是:( )[A、物...