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第三节能量守恒定律极限运动蹦极2008奥运蹦床冠军何雯娜一、机械能的转化和守恒的实验探究1、实验探究：（1）实验设计：夹子打点计时器纸带重物？铁架台（1）实验中打点记时器的安装，纸带和限位孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦力．（2）实验时，必须先接通电源，让打点记时器工作正常后才松开纸带让重锤下落．（3）打点记时器必须接50Hz交流低压电源.（4）挑选一条点迹清晰且第1、2点间距约为2mm的纸带进行测量。（5）实验中，只要验证gh是否等于v2/2即可，不用测重锤的质量。误差分析：由于重锤克服阻力作功，所以动能增加量略小于重力势能减少量。（2）实验中的注意事项：当物体只有重力做功时，重力势能和动能相互转化，机械能保持不变。（3）实验结论：2、理论验证：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计空气阻力，试分析物体下落过程中能量的转化情况？h1v1v2mh2AB二、机械能守恒定律1212222121mghmvmghmv12EE1122pkpkEEEE1、内容：在只有重力做功的情况下，物体的动能与重力势能可以发生相互转化，但机械能的总量保持不变。2、表达式：3、对机械能守恒定律条件的理解：（3）、物体除受重力外还受其它力，其他力也做功，但其它力做功的代数和为零。ABvv（1）、物体只受重力，不受其它力；（2）、物体除受重力外还受其它力，但其他力不做功；v1vG例、从离地面高H=20m处以v=10m/s的初速度水平抛出一个质量为m=1kg的铁球，铁球下落过程中在离地h=5m高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）v0Hh（1）确定研究对象和研究过程；4、应用机械能守恒定律解题的一般步骤：（2）对研究对象进行受力分析，明确各个力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件；（3）若符合，恰当的选取零势能面，确定物体初、末状态的机械能；（4）根据机械能守恒定律列方程求解。例：以v=10m/s的速度将质量为m=2kg的物体竖直向上抛出。若忽略空气阻力，求（1）物体上升的最大高度;（2）上升过程中何处重力势能和动能相等？5、对机械能守恒定律的补充和完善在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。v1弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化v2x弹簧的弹性势能与小球的动能、重力势能相互转化在只有重力和弹力做功的情形下，动能和势能可以发生相互转化，但系统机械能的总量保持不变。（2）在只有重力、弹力做功的情形下，物体的动能和势能可以发生相互转化，但系统机械能的总量保持不变。（1）在只有弹力做功的情形下，物体的动能和弹性势能可以发生相互转化，但系统机械能的总量保持不变。三、能量守恒定律（2）一个物体能量的增加，必然存在其他物体能量的减少，且这个物体能量的增加量等于其他物体能量的减少量1、内容：能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或丛一个物体转移到另一个物体，在转移或转化过程中其总量保持不变。2、对能量守恒定律的理解：（1）一种能量的增加，必然存在其他能量的减少，且这种能量的增加量等于其它能量的减少量；随堂练习1、在下列的物理过程中，机械能守恒的有A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统（BD）2、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落地前瞬间的机械能为A．mghB．mgHC．mg(h+H)D．mg(H-h)（B）