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(共27張PPT)
4.5 機(jī)械能守恒定律
重力勢能減小
動(dòng)能增加
引入新課
動(dòng)能減小
彈性勢能增加
彈性勢能減小
動(dòng)能增加
一、機(jī)械能
1.定義：動(dòng)能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能)統(tǒng)稱為機(jī)械能。
3.特性：
相對性
系統(tǒng)性
（E）
動(dòng)能和勢能如何相互轉(zhuǎn)化？
2.表達(dá)式：E=EK+EP
重 力
勢 能
彈 性
勢 能
機(jī)械能
動(dòng) 能
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
單 擺
動(dòng)能
重力勢能
重力做功
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
動(dòng)能
彈性勢能
彈力做功
彈簧振子
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
上述物理模型中，機(jī)械能是否守恒呢？
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)1：單擺模型（定性分析）
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)1：單擺模型（定性分析）
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)1：單擺模型（定量分析）
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)1：單擺模型（定量分析）
結(jié)論：單擺模型只有動(dòng)能、重力勢能發(fā)生相互
轉(zhuǎn)化，而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)2：彈簧振子（定性分析）
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)2：彈簧振子（定量分析）
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
實(shí)驗(yàn)2：彈簧振子（定量分析）
結(jié)論：彈簧振子模型只有動(dòng)能、彈性勢能發(fā)生
相互轉(zhuǎn)化，而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
二、動(dòng)能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
結(jié)論：系統(tǒng)內(nèi)只有動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能
發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
三、機(jī)械能守恒定律的理論驗(yàn)證
B點(diǎn)機(jī)械能
C點(diǎn)機(jī)械能
結(jié)論：在只有重力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和重力勢能
發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
情景一
不計(jì)空氣阻力
由動(dòng)能定理知：
由功能關(guān)系得：
聯(lián)立得：
移項(xiàng)得：
三、機(jī)械能守恒定律的理論驗(yàn)證
情景二
A處機(jī)械能
B處機(jī)械能
結(jié)論：在只有彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢能
發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
A
B
F彈
Ek1 Ep1
Ek2 Ep2
由動(dòng)能定理知：
聯(lián)立得：
由功能關(guān)系得：
移項(xiàng)得：
1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢能發(fā)生
相互轉(zhuǎn)化，而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
機(jī)械能守恒定律
2.守恒條件：
（1）系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功
1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢能發(fā)生
相互轉(zhuǎn)化，而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
機(jī)械能守恒定律
2.守恒條件：
（1）系統(tǒng)內(nèi)只有重力或彈力做功。
（2）系統(tǒng)內(nèi)只有動(dòng)能、重力勢能和彈性勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)換。
3.表達(dá)式：
1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢能發(fā)生
相互轉(zhuǎn)化，而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
機(jī)械能守恒定律
（1） 即 =
（2） 即=
課堂小練：判斷下列情境中，物體的機(jī)械能是否守恒.
（不計(jì)空氣阻力）
過山車
③
被運(yùn)動(dòng)員投擲的鉛球
②
繞著地球轉(zhuǎn)的衛(wèi)星
④
著陸火星的天問一號
⑤
彈起的圓珠筆（忽略彈簧和外殼、內(nèi)芯之間摩擦）
①
課堂小結(jié)
建立物理模型
實(shí)驗(yàn)探究、理論推導(dǎo)
機(jī)械能守恒定律
在只有重力或彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，
動(dòng)能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，
而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
課堂小結(jié)
建立物理模型
實(shí)驗(yàn)探究、理論推導(dǎo)
機(jī)械能守恒定律
在只有重力或彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，
動(dòng)能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，
而系統(tǒng)的機(jī)械能總量保持不變。
（1）即 =
（2） 即=
課后任務(wù)
豎直彈簧振子
同學(xué)們試著動(dòng)手設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證豎直彈簧振子機(jī)械能守恒。
謝謝大家

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