机械能守恒定律公开课课件(1).ppt

时时 间：间：20122012年年5 5月月8 8日日教学目标教学目标1.1.知道机械能的概念知道机械能的概念2.2.知道机械能可以相互转化知道机械能可以相互转化3.3.知道机械能守恒定律的内容及简单应用知道机械能守恒定律的内容及简单应用知识回顾知识回顾1. 重力势能公式重力势能公式 2.重力做功和重力势能的关系式？重力做功和重力势能的关系式？3.动能定理的表达式？动能定理的表达式？ 21PPEEWG221mvEkmghEP12KKEEW合动能的公式动能的公式能量：能量：energy 做功：做功：work 一、机械能一、机械能PkEEE机械能是机械能是动能、重力势能、弹性势能动能、重力势能、弹性势能的的统称，统称， 用符号用符号 E E 表示表示3.3.机械能是机械能是标量标量，具有，具有相对性相对性1.1.概念：概念：2.2.表达式：表达式： 质量为质量为2Kg2Kg的小球在距离地面的小球在距离地面10m10m高处瞬时速度高处瞬时速度是是10m/s10m/s，求出此刻小球的机械能，求出此刻小球的机械能?(g=10m/s?(g=10m/s2 2) ) （以地面为参考面或者以抛出点为参考面）（以地面为参考面或者以抛出点为参考面）练一练练一练h=10mv= 10m/smA重力做功：动能重力做功：动能 重力势能重力势能弹力做功：动能弹力做功：动能 弹性势能弹性势能二、机械能之间可以互相转化二、机械能之间可以互相转化0808奥运蹦床冠军何雯娜奥运蹦床冠军何雯娜小球摆动实验小球摆动实验试分析：试分析：1.1.小球受哪些力的作用？小球受哪些力的作用？2.2.哪些力对小球做功？哪些力对小球做功？3.3.能量之间有转化吗？能量之间有转化吗？mgmgF FmgmgF F小球摆到另一侧相同高度说明了什么？小球摆到另一侧相同高度说明了什么？小球的能量转化有定量的关系吗？小球的能量转化有定量的关系吗？A A点点B B点点12121mghmvEEEPAkAA22221mghmvEEEPBkBBh1v1v2mh2AB由以上两式得由以上两式得2221121122mvmvmghmgh2222111122mvmghmvmgh移项得移项得2211kpkpEEEE结论结论地面为参考面地面为参考面由根据动能定理得由根据动能定理得GW21222121mvmv 由重力做功与重由重力做功与重力势能的关系得力势能的关系得GW21mghmgh 1.1.内容：内容：在只有在只有重力重力或或弹力弹力做功的物体系统做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持总的机械能保持不变不变。2.2.表达式：表达式：1122pkpkEEEE条件条件12EE 或者：三、机械能守恒定律三、机械能守恒定律1.动能增加，势能一定减小，动能增加，势能一定减小，并且，动能增加量等于势能减小量。并且，动能增加量等于势能减小量。2.动能减小，势能一定增加，动能减小，势能一定增加，并且，动能减小量等于势能增加量。并且，动能减小量等于势能增加量。 下列所述的实例中（均不计空气阻力），下列所述的实例中（均不计空气阻力），机械能守恒的是（机械能守恒的是（ ）（多选）（多选） A. A.石块自由下落的过程石块自由下落的过程 B. B.人乘电梯加速上升的过程人乘电梯加速上升的过程 C. C.投出的铅球在空中运动的过程投出的铅球在空中运动的过程 D. D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程A C练一练练一练AOGFCLhLcos 把一个小球用把一个小球用细绳悬挂起来，就细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长成为一个摆。摆长为为L L，最大偏角为，最大偏角为。小球运动到最底位小球运动到最底位置时的速度是多大？置时的速度是多大？cosLL)cos1 ( L解：解： 以最低点为零势能面以最低点为零势能面221)cos1 (mvmgL)cos1(2gLv)cos1 (1mgLE2221mvE 最低点的最低点的O O机械能为机械能为最高点的最高点的A A机械能为机械能为只有重力做功，机只有重力做功，机械能守恒，得：械能守恒，得：12EE AOC ChcosL)cos1 (L机械能守恒定律解题的一般步骤机械能守恒定律解题的一般步骤 (1) (1) 选取选取研究对象研究对象( (物体或系统物体或系统) ) (2)(2)对研究对象受力分析，对研究对象受力分析，判断机械能是否判断机械能是否守恒守恒。(3)(3)恰当选取参考平面恰当选取参考平面，确定研究对象初状，确定研究对象初状态和末状态的机械能。态和末状态的机械能。(4)(4)利用机械能守恒定律列方程，求解。利用机械能守恒定律列方程，求解。跳水运动员从跳水运动员从10 m10 m高的跳台上跳下，在运高的跳台上跳下，在运动员下落的过程中动员下落的过程中( )( )A A运动员的动能增加，重力势能增加运动员的动能增加，重力势能增加 B B运动员的动能减少，重力势能减少运动员的动能减少，重力势能减少C C运动员的动能减少，重力势能增加运动员的动能减少，重力势能增加 D D运动员的动能增加，重力势能减少运动员的动能增加，重力势能减少D巩固练习巩固练习练习练习:除除1外都不计空气阻力，哪些情况机械能是守恒的？外都不计空气阻力，哪些情况机械能是守恒的？1.1.跳伞员利用降落伞在空跳伞员利用降落伞在空气中匀速下落气中匀速下落2.2.用力用力F F拉着一个物体沿着拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升光滑的斜面匀速上升3. 3. 用细绳系一小球，使小球用细绳系一小球，使小球在竖直平面内做圆周运动在竖直平面内做圆周运动 4 4轻弹簧拴一小球在竖直轻弹簧拴一小球在竖直方向做往复运动方向做往复运动mgmgmgmgFFFF弹NF巩固练习巩固练习如图所示，把一块质量是如图所示，把一块质量是3.0kg3.0kg的石头，从的石头，从20m20m高处的山崖高处的山崖上以上以3030角，角，5 m/s5 m/s的速度朝斜上方抛出。（空气阻力不计）的速度朝斜上方抛出。（空气阻力不计） 求石头落地时速度的大小。求石头落地时速度的大小。2202121mvmvmgh由机械能守恒定律知：由机械能守恒定律知：21EE 20121mvmghE2221mvE 最低点的最低点的B B机械能为机械能为最高点的最高点的A A机械能为机械能为解：解：所以，石头落地的速度为：所以，石头落地的速度为：巩固练习巩固练习smvghv/25220概概 念：念：表达式：表达式：PkEEE机械能是标量，具有相对性机械能是标量，具有相对性定律内容定律内容表达式表达式条件条件: :只有重力或弹簧弹力做功。只有重力或弹簧弹力做功。2212211122mvmghmvmgh1122kpkpEEEE21EE 课堂小结机械能是机械能是动能、重力势能、动能、重力势能、弹性势能弹性势能的统称的统称机械能守恒定律机械能守恒定律机械能机械能一小球在真空中自由下落，另一同样小球在一小球在真空中自由下落，另一同样小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。下落相黏性较大的液体中由静止开始下落。下落相同高度。同高度。1.1.重力做的功是否相同？重力做的功是否相同？2.2.重力势能的变化相等吗？重力势能的变化相等吗？3.3.重力势能分别转化成什么形式的能量。重力势能分别转化成什么形式的能量。 共同分析思考与讨论共同分析思考与讨论如图长如图长L=0.4mL=0.4m的细绳上端固定，的细绳上端固定，下端系一个质量下端系一个质量m=0.1kgm=0.1kg的小球的小球. .将小球拉起至细绳与竖直方向将小球拉起至细绳与竖直方向成成6060角的位置，然后无初速角的位置，然后无初速释放释放. .不计各处阻力，求小球通不计各处阻力，求小球通过最低点时，细绳对小球拉力过最低点时，细绳对小球拉力多大？取多大？取g=10m/sg=10m/s2 2. .例题拓展例题拓展60600 0若小球摆到最低点时绳子断若小球摆到最低点时绳子断裂，小球水平飞出时的离地裂，小球水平飞出时的离地高度为高度为H H，则，则1.1.从飞出到落地的时间从飞出到落地的时间? ?2.2.小球落地时的速度多大？小球落地时的速度多大？3.3.落地的速度方向？落地的速度方向？例题拓展例题拓展AOH Hv如图所示，把一块质量是如图所示，把一块质量是3.0kg3.0kg的石头，从的石头，从20m20m高处的山崖高处的山崖上以上以3030角、角、5 m/s5 m/s的速度朝斜上方抛出。（空气阻力不计）的速度朝斜上方抛出。（空气阻力不计） 求石头落地时速度的大小。求石头落地时速度的大小。课后作业课后作业如图所示，质量为如图所示，质量为m m的物的物体以某以速度从体以某以速度从A A点向下点向下沿光滑的轨道运动，半沿光滑的轨道运动，半圆弧轨道半径为圆弧轨道半径为R R，不计，不计空气阻力，若物体通过空气阻力，若物体通过最低点最低点B B的速度的速度为为 ，求，求(1)(1)物体在物体在A A点的速度点的速度v v0;0;(2)(2)物体离开物体离开C C点后还能点后还能上升多高？上升多高？gr3巩固练习巩固练习