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1、高中物理 必修机械能守恒定律重庆市石柱中学校 姚国均一、动能和势能的相互转化问题：1、上述各视频中各现象的相同点是什么?2、机械能是矢量还是标量？二、机械能守恒定律【提出猜想】问题1：过山车在运动过程中，重力势能、动能相互转化，而每一状态的动能和重力势能之和（机械能）是如何变化的呢？【实验探究】单摆实验问题2：小球摆动过程中几乎总能回到原来的高度，好像“记得”自己原来的高度，这个实验说明了什么问题？（初步结论）说明小球在水平尺上的两个位置机械能相等问题3：请你对频闪照片中单摆的摆动过程作一番描述向上运动速度越来越小，向下运动速度越来越大问题4：单摆向上运动或向下运动可以直接看出来，但单摆运动时
2、的速度变化，你是怎样看出来的？相同时间内通过路程越长则速度越大【思维探究】问题6：请你根据实验现象和得到的初步结论，提出一个与初步结论相关的问题小球运动过程中在其他位置的机械能与在尺子上的两个位置的机械能是否相等？问题5：请你用动能和势能两个概念来描述单摆的运动过程向下运动时，势能减小，动能增大;.【理论探究1】质量为质量为m的物体自由下落过程中经过高度的物体自由下落过程中经过高度h1 的的A点速度点速度v1，高度高度h2的的B点时速度为点时速度为v2，不计空气阻力，分析，不计空气阻力，分析A、B两位置两位置的机械能的关系。的机械能的关系。由动能定理由动能定理 WG=mv22/2-mv12/2
3、=EK2-EK1 又又 WG=mgh1-mgh2=EP1-EP2 得到得到 EK2-EK1=EP1-EP2 移项后，得移项后，得 EP2+EK2=EP1+EK1 即即 E2=E1由于由于A，B是任意选择的，所以在整个过程中机械能守恒。是任意选择的，所以在整个过程中机械能守恒。问题1：讨论式的含义是什么？式的含义又是什么？物体在下落过程中，重力做了多少正功，重力势能就较少多少，同时物体的动能就增加多少问题2：前面探究中，得出机械能守恒的条件是什么？物体只有重力作用（自由落体运动、各类抛体运动）【理论探究2】问题3：若物体沿光滑斜面下滑，上述结论成立吗？大家学习辛苦了，还是要坚持继续保持安静继续保
4、持安静WG=mv22-mv12 WG=mgh1-mgh2 mv22 mv12 mgh1mgh2=mv22 mv12 mgh1mgh2=+机械能守恒机械能守恒 问题4：此情况机械能守恒的条件是什么？物体受重力，还受其他力，但只有重力做功，其他力不做功【理论探究3】如图，光滑小球套在水平杆上运动，C为原长处，从A到B过程中分析能量的变化，判定机械能是否守恒分析分析 ：WF=EK2-EK1 又又 WF=EP1-EP2则则 EK2-EK1=EP1-EP2即即 EP2+EK2=EP1+EK1问题5：通过前面的探究能得出什么结论？物体同时受几个力作用，但只有弹簧弹力做功，其他力不做功，系统机械能系统机械能守恒【理论探究4】如图所示，两个质量各为m1和m2的物体A和B，分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端，已知m1m2，两个物体从静止开始运动（一切摩擦不计）AB问题6：请思考上述过程中A的机械能守恒吗？B的机械能守恒吗？可以证明A、B和绳组成的系统的机械能守恒，其条件是什么？A、B的机械能都不守恒对系统而言，只有系统内的重力、弹力做功其他力不做功时，系统的机械能守恒AB
