第1个回答 2024-03-30
“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。
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？
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
条件
在宏观机械运动中：
单质点系：1、2；多质点系：3
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
马伟明院士与电磁弹射
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】
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。