伽利略曾研究過小球在斜面上的運動。他發(fā)現(xiàn)：無論斜面B比斜面A陡些或緩些，小球的速度最后總會在斜面上的某點變?yōu)?，這點距斜面底端的豎直高度與它出發(fā)時的高度基本相同。 在小球的運動過程中，有哪些物理量是變化的？哪些是不變的？你能找出不變的量嗎？
結(jié)論：h'＝h，且與β角的大小無關(guān)。
　　實驗表明：斜面上的小球在運動過程中好像“記得 ”自己起始的高度（或與高度相關(guān)的某個量）。
后來的物理學(xué)家把這一事實說成是“某個量是守恒的”,并且把這個量叫做能量或能。
二、動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化
1.在以下體育比賽中，哪些能量之間發(fā)生了轉(zhuǎn)化?
2.由A到B過程中，能量如何轉(zhuǎn)化?
物體由于運動而具有的能叫做動能
相互作用的物體憑借其位置而具有的能叫做勢能
物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能，用E表示。E= Ek+ EP
注意:勢能具有相對性,所以機械能也具有相對性,求機械能時應(yīng)先規(guī)定零勢能面.
3.機械能的定義及分類
4.能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來實現(xiàn)，在該過程中什么力做了功？
一個小球在真空中做自由落體運動，另一個同樣的小球在黏性較大的液體中由靜止開始下落。它們都由高度為 h1 的地方下落到高度為 h2 的地方。在這兩種情況下，重力做的功相等嗎？重力勢能的變化相等嗎？動能的變化相等嗎？重力勢能各轉(zhuǎn)化成什么形式的能？ ?
情況一： 一個物體沿著光滑的曲面滑下，在A點時動能為Ek1，重力勢能為Ep1 ；在B點時動能為Ek2，重力勢能為Ep2 。試判斷物體在A點的機械能E1和在B點的機械能E2的關(guān)系。
從重力做功與重力勢能變化的關(guān)系知:
結(jié)論：只有重力做功時，只發(fā)生動能和重力勢能的相互轉(zhuǎn)化，總的機械能守恒
在圖中，如果物體從位置B沿光滑曲面上升到位置A，重力做負(fù)功，這種情況下上述的關(guān)系是否成立？
情況二：如圖，光滑小球套在水平桿上運動，C為原長處，從A到B過程中分析能量的變化，判定彈簧和小球系統(tǒng)機械能是否守恒。
EP2+EK2=EP1+EK1
WF= EK2-EK1
從彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系知：
WF= EP1-EP2
EK2-EK1 = EP1-EP2
結(jié)論：只有系統(tǒng)內(nèi)彈力做功時，只發(fā)生動能和彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，總的機械能守恒。
1、內(nèi)容：在只有重力和彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。2、條件：（1）系統(tǒng)內(nèi)只有重力（或彈力）做功； （2）只發(fā)生動能和勢能間的相互轉(zhuǎn)化。3、表達式： ① EP2+EK2=EP1+EK1 （ E2= E1）
② △EK增＝△EP減
(1)做功分析法(常用于單個物體)
(2)能量分析法(常用于多個物體組成的系統(tǒng))
【例題】把一個小球用細(xì)繩懸掛起來，就成為一個擺。擺長為l，最大偏角為θ。如果阻力可以忽略，小球運動到最低位置時的速度大小是多少？
解：拉力F不做功，只有重力G做功，小球機械能守恒。
2.對研究對象進行正確的受力分析；
3.判定各個力是否做功，并分析是否符合機械能守恒的條件；
4.視解題方便選取零勢能參考平面，并確定研究對象在始、末狀態(tài)時的機械能；
5.根據(jù)機械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進行求解。
應(yīng)用機械能守恒定律解題的一般步驟：

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高中物理人教版 (2019)必修 第二冊電子課本

4 機械能守恒定律

版本： 人教版 (2019)

年級： 必修 第二冊

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