第七章
机械能守恒定律

第一节
追寻守恒量--能量
“有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。它指出某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念……”
——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）
小球高度降低的同时，速度在增加；高度升高的同时，速度在减小。
伽利略理想实验
小球高度降低的同时，速度在增加；高度升高的同时，速度在减小。
看起来斜面上的小球在运动过程中好像“记得 ”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。
后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。
能量
在伽利略斜面实验中，将小球提高到起始点的高度时，小球被赋予一种形式的能量——势能。
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能
它们具有势能
球
杠铃
被弹高的人
物体由于运动而具有的能量叫做动能
在伽利略斜面实验中，释放小球后，小球开始运动，获得速度，小球被赋予一种形式的能量——动能。
它们都具有动能
足球
汽车
火箭
机械能：
动能与势能的总和
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低点时，能量怎样变化？
势能为零
动能最大
参考面
速度最大
高度为0
小球到达最低点
（参考面）
势能去了哪里？
用“能量”怎样描述伽利略斜面实验
机械能
转化
单摆中的小球
滚摆中的轮子
做自由落体的小球的势能和动能如何转换？
改成竖直上抛呢？
思考
竖直上抛运动的小球，首先由动能转化为势能，达到最高点时，动能为零，势能最大，在下落时，势能逐渐减小，动能逐渐增大，势能又转化为动能．在小球运动的过程中，小球的机械能总量保持不变．
三、“追寻守恒量”的意义
1、可行性：
物质在运动变化过程中存在守恒量
2、重要性：
物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律
1. 下列实例中,动能转化为势能的是 ( )
A. 竖直上抛的正在上升的小球．
B. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶.
C. 从高处下落的石块．
D. 从斜槽上滚下的小球．
A
解析：B、C、D中均为势能转化为动能．
A中势能转化为小球的动能．
2、苹果从树上掉下时，速度越来越大，下列说法正确的是（ ）
A、高度转变成了速度
B、苹果的能量增加
C、势能转变成了动能
D、苹果的机械能不变
C
3、如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能;把物体由于运动而具有的能量叫做动能,那么,伽利略的斜面实验可以给我们一个启示,这个启示正确的是（ ）
①小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的速度是由高度转变而来的
②小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的高度是由速度转变而来的
③小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的动能是由势能转化而来的
④小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的势能是由动能转化而来的
A、①② B、③④ C、①③ D、②④
B
一、伽利略斜面实验表明
“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量
二、能量
1、势能：
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量
2、动能：
物体由于运动而具有的能量
三、“追寻守恒量”的意义
1、可行性：
物质在运动变化过程中存在守恒量
2、重要性：
物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律
课后小结