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(共27张PPT)
4.5 机械能守恒定律
重力势能减小
动能增加
引入新课
动能减小
弹性势能增加
弹性势能减小
动能增加
一、机械能
1.定义：动能和势能（包括重力势能和弹性势能)统称为机械能。
3.特性：
相对性
系统性
（E）
动能和势能如何相互转化？
2.表达式：E=EK+EP
重 力
势 能
弹 性
势 能
机械能
动 能
二、动能和势能的相互转化
单 摆
动能
重力势能
重力做功
二、动能和势能的相互转化
动能
弹性势能
弹力做功
弹簧振子
二、动能和势能的相互转化
上述物理模型中，机械能是否守恒呢？
二、动能和势能的相互转化
实验1：单摆模型（定性分析）
二、动能和势能的相互转化
实验1：单摆模型（定性分析）
二、动能和势能的相互转化
实验1：单摆模型（定量分析）
二、动能和势能的相互转化
实验1：单摆模型（定量分析）
结论：单摆模型只有动能、重力势能发生相互
转化，而系统的机械能总量保持不变。
二、动能和势能的相互转化
实验2：弹簧振子（定性分析）
二、动能和势能的相互转化
实验2：弹簧振子（定量分析）
二、动能和势能的相互转化
实验2：弹簧振子（定量分析）
结论：弹簧振子模型只有动能、弹性势能发生
相互转化，而系统的机械能总量保持不变。
二、动能和势能的相互转化
结论：系统内只有动能、重力势能和弹性势能
发生相互转化，而系统的机械能总量保持不变。
三、机械能守恒定律的理论验证
B点机械能
C点机械能
结论：在只有重力做功的系统内，动能和重力势能
发生相互转化，而系统的机械能总量保持不变。
情景一
不计空气阻力
由动能定理知：
由功能关系得：
联立得：
移项得：
三、机械能守恒定律的理论验证
情景二
A处机械能
B处机械能
结论：在只有弹力做功的系统内，动能和弹性势能
发生相互转化，而系统的机械能总量保持不变。
A
B
F弹
Ek1 Ep1
Ek2 Ep2
由动能定理知：
联立得：
由功能关系得：
移项得：
1.内容：在只有重力或弹力做功的系统内，动能和势能发生
相互转化，而系统的机械能总量保持不变。
机械能守恒定律
2.守恒条件：
（1）系统内只有重力或弹力做功
1.内容：在只有重力或弹力做功的系统内，动能和势能发生
相互转化，而系统的机械能总量保持不变。
机械能守恒定律
2.守恒条件：
（1）系统内只有重力或弹力做功。
（2）系统内只有动能、重力势能和弹性势能发生相互转换。
3.表达式：
1.内容：在只有重力或弹力做功的系统内，动能和势能发生
相互转化，而系统的机械能总量保持不变。
机械能守恒定律
（1） 即 =
（2） 即=
课堂小练：判断下列情境中，物体的机械能是否守恒.
（不计空气阻力）
过山车
③
被运动员投掷的铅球
②
绕着地球转的卫星
④
着陆火星的天问一号
⑤
弹起的圆珠笔（忽略弹簧和外壳、内芯之间摩擦）
①
课堂小结
建立物理模型
实验探究、理论推导
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的系统内，
动能和势能发生相互转化，
而系统的机械能总量保持不变。
课堂小结
建立物理模型
实验探究、理论推导
机械能守恒定律
在只有重力或弹力做功的系统内，
动能和势能发生相互转化，
而系统的机械能总量保持不变。
（1）即 =
（2） 即=
课后任务
竖直弹簧振子
同学们试着动手设计实验，验证竖直弹簧振子机械能守恒。
谢谢大家

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