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1、 教学基本要求一、动能和势能的相互转化一、动能和势能的相互转化 物体自由下落，重力对物体做正功，物体的物体自由下落，重力对物体做正功，物体的重力势能不断减少，而速度不断增加，即物体的重力势能不断减少，而速度不断增加，即物体的动能不断增加。这说明重力势能可以转换为动能。动能不断增加。这说明重力势能可以转换为动能。 将物体竖直上抛，物体在上升过程中，重力将物体竖直上抛，物体在上升过程中，重力对物体做负功，物体的高度不断增加，而速度不对物体做负功，物体的高度不断增加，而速度不断减小。这表明物体的重力势能不断增加，动能断减小。这表明物体的重力势能不断增加，动能不断减小，动能可以转换为重力势能。不断减小
2、，动能可以转换为重力势能。 教学基本要求 动能和势能（重力势能、弹性势能）之和称为动能和势能（重力势能、弹性势能）之和称为机械能机械能。动能与势能的相互转换，是通过重力或弹动能与势能的相互转换，是通过重力或弹力做功来实现的。重力或弹力做功的过程，就是机力做功来实现的。重力或弹力做功的过程，就是机械能从一种形式转换为另一种形式的过程。械能从一种形式转换为另一种形式的过程。 被压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原状时，被压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原状时，就把跟它接触的物体弹出去，在这一过程中，弹力做就把跟它接触的物体弹出去，在这一过程中，弹力做正功，弹性势能减少，而物体得到一定的速度，动能
3、正功，弹性势能减少，而物体得到一定的速度，动能增加。增加。 教学基本要求二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律 设一质量为的物体，在重设一质量为的物体，在重力作用下从高处下落，距地面力作用下从高处下落，距地面h1处的速率为处的速率为v1，下落到离地面，下落到离地面h2处的速率为处的速率为v2。若重物做自由落。若重物做自由落体运动，只有重力做功，那么根体运动，只有重力做功，那么根据动能定理，重力对物体所做的据动能定理，重力对物体所做的功等于物体动能的改变量。即功等于物体动能的改变量。即2221211122GkkWEEmvmv 教学基本要求而而1212GppWEEmghmgh所以所以22211211
4、22mvmvmghmgh 上式说明，上式说明，在只有重力做功的条件下，物体在只有重力做功的条件下，物体动能的增加量等于物体重力势能的减小量动能的增加量等于物体重力势能的减小量。上式。上式还可以改写为：还可以改写为：或或2112kkppEEEE 教学基本要求 结论：在只有重力或弹力做功的物体系统内，在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。这个结论称为这个结论称为机械能守恒定律机械能守恒定律。 2211221122mghmvmghmv12EE即即 教学基本要求 德国物理学家和生理德国物理学家和生理学家，于学家，于1
5、874年发表了年发表了论力论力( (现称能量现称能量) )守恒守恒的演讲，首先系统地以数的演讲，首先系统地以数学方式阐述了自然界各种学方式阐述了自然界各种运动形式之间都遵守能量运动形式之间都遵守能量守恒，这条规律是能量守守恒，这条规律是能量守恒定律的创立者之一。恒定律的创立者之一。亥姆霍兹亥姆霍兹 ( (18211894) 教学基本要求 例题例题1 质量为质量为10Kg10Kg的铁块，从的铁块，从10m10m高处自由下落，高处自由下落，求铁块落到距地面米高处的动能。求铁块落到距地面米高处的动能。已知：已知：10k，h110，h25，v1求：求：EK2解解：由：由2112kkppEEEE得得22
6、12112112kppkEEEEmghmghmv12()10 9.8 (105)490(J)mg hh答：铁块下落到距地面米处的动能为答：铁块下落到距地面米处的动能为490焦。焦。 教学基本要求 例题例题2 如图所示，一个物体由从静止开始，沿着如图所示，一个物体由从静止开始，沿着光滑的四分之一的圆弧轨道从光滑的四分之一的圆弧轨道从A点滑到最低点点滑到最低点B。已知。已知圆半径圆半径 。求物体滑到。求物体滑到B点时的速率。点时的速率。 4Rm已知：已知： vA ，hAR，hB0求：求： vBORAB 教学基本要求取取B点为重力势能零点，则有点为重力势能零点，则有 解解：由题意知，物体在滑动过程中机械能守恒。：由题意知，物体在滑动过程中机械能守恒。212AAAEmvmghmgR答：物体滑到点时的速率为答：物体滑到点时的速率为.m/s。212BmgRmv由机械能守恒定律得：由机械能守恒定律得：221122BBBBEmvmghmv22 9.8 48.9(/ )BvgRm s