动能与势能的相互转化是否存在定量的关系机械能守恒的条件有哪些 _经验分享

“动能定理”解决的是“功”与“能”的问题。功是一个过程，能是结果变化。它是解决在运动过程中遵循的规律。这节课来学习新的思想——“守恒” 。什么是守恒？就是不变，如：“质量守恒”，化合价的守恒等。今天接触的是“能量守恒”，并由此升华为定律——“机械能守恒定律” 。
一、推导
通过两个例子定性分析：动能与势能的相互转化规律。
例1：具有一定初速度的物体，由于惯性在空中竖直上升：重力做负功，速度减小，物体的动能减少。同时，由于高度增加，它的重力势能增加。这表明：通过重力做负功，物体原来具有的动能转化成了重力势能；相反，物体自由下落：重力对物体做正功，物体的重力势能减少。减少的重力势能到哪里去了？这一过程中物体的速度增加，物体的动能增加了。这表明：通过重力做正功，物体原来的重力势能转化成了动能。

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例2：不仅重力势能与动能可以相互转化，弹性势能也可以与动能相互转化。被压缩的弹簧具有弹性势能。弹簧恢复原长，弹力做正功，弹性势能减小，同时跟它接触的物体也被弹出去得到一定的速度，动能增加。这表明：通过弹力做正功，弹性势能转化为动能；相反，当物体位移超过探弹簧原长后，弹力做负功，弹性势能增加，由于受到回拉的弹力，速度减小，即动能减少。这表明：通过弹力做负功，物体原有的动能转化成了弹性势能。
从上面的讨论可以看出:重力势能、弹性势能与动能之间有密切联系，把它们合体，统称机械能：物体做机械运动所具有的能量。通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。
动能与势能的相互转化是否存在定量的关系呢？

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可见：在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变，这就是“机械能守恒定律” 。通过以上推导过程，我们隆重得出了它的表达式。从形式上看，是否与能量守恒定律相似吗？因此可以认为是在机械运动领域内的能量守恒。
变式 + 理解

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条件
在宏观机械运动中：单质点系：1、2；多质点系：3

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机械能守恒的条件绝不是合外力做功为零，更不是合外力为零。
判断
①做功条件分析法：
匀速直线运动的物体一定机械能守恒（×）→；
匀变速直线运动的物体一定机械能不守恒（×）→自由落体运动；
合外力做功为零，一定机械能守恒（×）→在空气阻力的作用下，降落伞匀速下降；
光滑水平面匀速圆周运动，机械能守恒（√）→无摩擦力；
绳子突然绷紧、物体碰撞后合在一起，（子弹射入木块共同运动，联想贝爷在野外钻木取火）机械能不守恒（√） →内能产生。
②能量转化分析法：
系统内物体间只有重力势能、弹性势能、动能相互转化。
应用
钱学森与钱学森弹道

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马伟明院士与电磁弹射

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例题
蹦极运动：被誉为“勇敢者的游戏”，很多人想证明自己的勇气，就去蹦极，如果蹦完还活着的话就会收到一个官方的证书。一般以双人正面蹦为主，心里比较有安慰，因为有人陪着你上路。。最刺激的要数单人反面蹦。看视频的同时思考：蹦极过程中能量如何转化呢？所谓蹦极，就是用橡皮绳把人拴住，然后一个猛子扎下去，人在空中弹来弹去，这一过程的能量如何转化呢？重力势能→动能→弹性势能（肯定不能一直往下落，否则和**就没有区别了）；只有重力和弹力做功，机械能守恒。
【板书】

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【动能与势能的相互转化是否存在定量的关系机械能守恒的条件有哪些】

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保守力保守的是机械能；耗散力耗散的也是机械能。
重力、弹簧弹力、静电力都是保守力，其对应产生的能量都是“势能”：具有相互作用的物体由于位置而产生的能量。
重力势能：具有万有引力作用的物体由于高度而产生的能量；
弹性势能：具有电磁相互作用的物体由于形变而产生的能量；
电势能：具有电磁相互作用的物体由于电势差而产生的能量。

动能与势能的相互转化是否存在定量的关系 机械能守恒的条件有哪些

动能与势能的相互转化是否存在定量的关系机械能守恒的条件有哪些