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新粤教版（2019）高中物理必修第二册 第四章
4.5 机械能守恒定律
新课引入：勇者挑战游戏
观察并思考：动能和势能怎么变化？它们之间的相互转化通过什么来实现？
物体所具有的动能和势能（重力势能和弹性势能）统称为机械能，用符号 E 表示
3.机械能是标量，具有相对性
1.概念：
2.表达式：
动能和势能之间的相互转化是日常生活中常见的一种现象，那么动能和势能之间的相互转化是通过什么来实现的呢？
讨论与交流书本P100
在上图中画出四个过程的受力情况和位移方向，完成以下表格内容
能量转化情况
重力做正功
EPG或EP弹
EK
减小
增加
重力势能和动能
转化为弹性势能
各能量变化情况
各个力
做功情况
下落过程
与地面接触
到最低点
最低点到
刚离地面
刚离地面
到最高点
重力做正功
弹力做负功
EPG减小
EP弹增大
减小
重力势能转化为动能
重力做负功
弹力做正功
EPG增加
EP弹减小
增加
弹性势能转化为
重力势能和动能
重力做负功
EPG增加
减小
动能转化为重力势能
小球受力分析
G
G
F弹
G
F弹
G
试分析在蹦极、撑竿跳高过程中的动能和势能之间的转化过程
EK EP弹 EPG
EPG EK和EP弹
h1
h2
B
A
C
v1
v2
如图，一个质量为m的小球自A点开始自由下落，经过离地面高度为h1的B点时的速度为v1；下落到离地面高度为h2的C点时的速度为v2，从这个例子中怎么证明机械能是守恒的？
以小球的自由落体为例
h1
h2
B
A
C
v1
v2
由外力做功的表达式得:
由动能定理得:
WG=
由以上两式得:
移项得:
结论:
地面为参考面
1.内容：
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
2.表达式：
条件
1.动能增加，势能一定减小，
并且，动能增加量等于势能减小量。
2.动能减小，势能一定增加，
并且，动能减小量等于势能增加量。
1、机械能守恒定律成立的条件是什么？
A、只有重力或弹力做功
如：竖直上抛的小球
B、受到其它力，但其它力不做功或者做功
的代数和为零
如：沿光滑固定斜面下滑的物体
C、用能量转化来判断：若整个系统中只有动
能和势能的相互转化而无其他形式的能量
转化，则系统机械能守恒。
2、你对“只有重力做功”是如何理解的？
(1)只受重力作用,重力做功.
(2)物体受到多个力的作用,只有重力做功.
1、判断下列过程中物体的机械能是否守恒
小球做自由下落运动
小球做竖直上抛运动
小球做平抛运动
物体只受重力（只有重力做功）
判断机械能是否守恒
纸飞机水平抛出
2、判断下列过程中物体的机械能是否守恒
小球沿光滑斜面滑下的过程
小球由于惯性沿光滑斜面上滑的过程
小球左右摆动的过程
小球沿粗糙斜面滑下的过程
除重力和弹力外，还受其它力，但其它力不做功
判断机械能是否守恒
概 念：
表达式：
机械能是标量，具有相对性
定律内容
表达式
条件:只有重力或系统内弹力做功。
小结
机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称
机械能守恒定律
机械能
典型题目： ①机械能守恒判断
②单物体机械能守恒
③系统机械能守恒

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