第2章第3节能量守恒定律

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1、名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习第第3 3节节 能量守恒定律能量守恒定律名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习1理解机械能守恒定律，能用机械能守恒定律分析生活和理解机械能守恒定律，能用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题生产中的有关问题2了解自然界中存在多种形式的能量，知道能量守恒是最了解自然界中存在多种形式的能量，知道能量守恒是最基本、最普遍的自然规律之一基本、最普遍的自然规律之一3体会了解生活和生产实践中能的转化现象，并能将能量体会了解生活和生产实践中能的转化现象，并能将能量守恒定律在实际生活中加以应用守恒定律在

2、实际生活中加以应用名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习一、机械能的转化和守恒的实验探究一、机械能的转化和守恒的实验探究在在_的条件下，物体的重力势能和动能可以的条件下，物体的重力势能和动能可以相互转化，但总的机械能守恒相互转化，但总的机械能守恒速度的测量：做匀变速直线运动的纸带上某点的速度的测量：做匀变速直线运动的纸带上某点的_ _等于相邻两点间的平均速度等于相邻两点间的平均速度mgh只有重力做功只有重力做功瞬时速瞬时速度度名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律机械能：指机械能：指_和和_之和在一定条件下，物体的动之和在一定条件下，物体

3、的动能和势能可以能和势能可以_如图如图231所示，质量为所示，质量为m的小球做自由落体运动的过程的小球做自由落体运动的过程中经过中经过A、B两点，则两点，则动能动能势能势能相互转化相互转化mgh1mgh2mgh1mgh2图图231名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习机械能守恒定律机械能守恒定律(1)定律：在只有定律：在只有_的情况下，物体的的情况下，物体的_与与_可以发生相互转化，但机械能的总量可以发生相互转化，但机械能的总量_(2)适用条件：只有适用条件：只有_做功，其他力对物体做功，其他力对物体不做功，与物体的运动状态无关不做功，与物体的运动状态无关Ek1Ep1重力重力(弹力弹

4、力)动能动能势能势能保持不变保持不变重力重力(或弹力或弹力)名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习思考思考如果一个物体做匀速直线运动，其机械能一定守如果一个物体做匀速直线运动，其机械能一定守恒吗？恒吗？提示提示不一定物体做匀速直线运动，所受合外力为不一定物体做匀速直线运动，所受合外力为零，即合外力做功为零，物体的动能不变，但重力势能零，即合外力做功为零，物体的动能不变，但重力势能不一定不变，例如物体在竖直方向做匀速直线运动时，不一定不变，例如物体在竖直方向做匀速直线运动时，动能不变，但重力势能改变，物体的机械能就不守恒动能不变，但重力势能改变，物体的机械能就不守恒名师解疑名师解疑分类

5、例析分类例析自主学习自主学习三、能量守恒定律三、能量守恒定律能量的转化能量的转化物体的弹性势能和物体的弹性势能和_可以相互转化，并且若只有可以相互转化，并且若只有_ 做功，则物体的动能与弹性势能的总和做功，则物体的动能与弹性势能的总和_如果有其他力做功，就会有其他形式的能与如果有其他力做功，就会有其他形式的能与_发生发生相互转化；自然界中的其他形式的能量也是可以相互相互转化；自然界中的其他形式的能量也是可以相互 _的的能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空能量守恒定律：能量既不能凭空产生，也不能凭空_，它只能从一种形式它只能从一种形式_另一种形式，或从一个物体另一种形式，或从一个物体_另

6、一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持另一个物体，在转化或转移的过程中其总量保持不变它是自然界最普遍、最基本的规律之一不变它是自然界最普遍、最基本的规律之一动能动能弹力弹力保持不变保持不变机械能机械能转化转化消失消失转化为转化为转移到转移到名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习永动机：永远都不可能制成不消耗任何永动机：永远都不可能制成不消耗任何_却能持续不却能持续不断地对外断地对外_的永动机的永动机几种常见的力做功与能量转化的对应关系几种常见的力做功与能量转化的对应关系(1)重力做功：重力做功：_与其他形式的能相互转化与其他形式的能相互转化(2)弹力做功：弹力做功：_与其他形式的能

7、相互转化与其他形式的能相互转化(3)合外力做功：合外力做功：_与其他形式的能相互转化与其他形式的能相互转化(4)除重力、系统内弹力外，其他力做功：除重力、系统内弹力外，其他力做功：_与其他与其他形式的能相互转化形式的能相互转化能量能量做功做功重力势能重力势能弹性势能弹性势能动能动能机械能机械能名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习一、机械能的转化和守恒的实验探究一、机械能的转化和守恒的实验探究实验原理实验原理实验器材实验器材铁架台铁架台(带铁夹带铁夹)、打点计时器、重物、打点计时器、重物(带纸带夹带纸带夹)、纸带、纸带(数数条条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、学生电源、复写纸、导线、毫

8、米刻度尺、学生电源名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习实验步骤实验步骤(1)按图按图232所示把打点计时器固所示把打点计时器固定在铁架台上，用导线把打点计时定在铁架台上，用导线把打点计时器与电源连接好器与电源连接好(2)把纸带的一端用夹子固定在重物把纸带的一端用夹子固定在重物上，另一端穿过打点计时器的限位上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带使重物停靠孔，用手竖直提起纸带使重物停靠在打点计时器附近在打点计时器附近图图232(3)先接通电源，后松开手，让重物带着纸带自由下落先接通电源，后松开手，让重物带着纸带自由下落(4)重复几次，得到重复几次，得到35条打好点的纸带条打

9、好点的纸带名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习(5)选取点迹较为清晰，且第一、二两计时点间距接近选取点迹较为清晰，且第一、二两计时点间距接近2 mm的一条纸带，纸带上第一个点记为的一条纸带，纸带上第一个点记为O，然后在距离点，然后在距离点O较远的地方选取等时间间隔的点，依次标上较远的地方选取等时间间隔的点，依次标上1、2、3、用刻度尺测出对应的下落高度用刻度尺测出对应的下落高度h1、h2、h3、(6)计算出各点对应的瞬时速度计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3、名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习数据处理数据处理名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习温馨提

10、示温馨提示法一中的法一中的h是是v对应的点到起始点的距离；法二中对应的点到起始点的距离；法二中的的hAB是是vA、vB对应点之间的距离对应点之间的距离名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习实验结论实验结论在误差允许的范围内，物体的动能增加量和重力势能的在误差允许的范围内，物体的动能增加量和重力势能的减少量是相等的，在只有重力做功的情况下机械能守恒减少量是相等的，在只有重力做功的情况下机械能守恒定律得以验证定律得以验证误差分析误差分析(1)测量长度会带来偶然误差减小偶然误差的办法：测量长度会带来偶然误差减小偶然误差的办法：测距离都应从测距离都应从O点测起；点测起；多次测量取平均值；多次

11、测量取平均值；选取的选取的计数点应尽可能离计数点应尽可能离O点远些，以减小相对误差点远些，以减小相对误差(2)重物在拖着纸带下落的过程中必然受到阻力作用，主重物在拖着纸带下落的过程中必然受到阻力作用，主要是打点计时器与纸带间的摩擦力以及空气的阻力克要是打点计时器与纸带间的摩擦力以及空气的阻力克服这些阻力做功要消耗能量，所以重物动能的增加量服这些阻力做功要消耗能量，所以重物动能的增加量Ek名师解疑名师解疑分类例析分类例析自主学习自主学习必定小于重力势能的减少量必定小于重力势能的减少量Ep.这是实验设计上带来的系这是实验设计上带来的系统误差减小这种误差的方法有：统误差减小这种误差的方法有：让打点计