动能与重力势能之间的相互转化.ppt

关于动能与重力势能之间的相互转化现在学习的是第1页，共19页动能：动能：物体由于运动具有的能物体由于运动具有的能势能：势能：重力势能：重力势能：地球上的物体具有跟它的高度有地球上的物体具有跟它的高度有关的能关的能弹性势能：弹性势能：物体因弹性形变而具有的能物体因弹性形变而具有的能Vh旧课复习 现在学习的是第2页，共19页1、机械能：212KPEEEmvmgh （1）定义：物体所具有的动能和势能统称机械能。 （2）表达式： （3）单位：焦耳。1J=1kgm2/s2，动能是标量。现在学习的是第3页，共19页 2、动能与重力势能之间的相互转化：演示一：竖直上抛的小球（不计阻力，物体只受重力作用。重力做负功。） 速度减小，高度增加。即物体动能减小，重力势能增大。在最高点处，物体速度减小到零，而高度最大。即动能全部转化为重力势能下落过程：上升过程：重力做正功，重力势能转化为动能现在学习的是第4页，共19页演示二：单摆的摆动过程受力分析：AGT（不计阻力，物体受重力和绳子拉力作用。拉力不做功，只有重力做功）O势能最大动能为零动能最大势能最小A O：重力势能转化为动能BO B：动能转化为重力势能现在学习的是第5页，共19页【结论】【条件】 在只有重力做功的情况下，物体的动能和重力势能可以相互转化。 只受重力作用(或 除重力外，其它力不做功)现在学习的是第6页，共19页BAC演示三：物体与弹簧的作用演示三：物体与弹簧的作用A图：动能最大，弹 性势能为零。B图：动能为零，弹 性势能最大。A B：物体动能转化为弹性势能B C：物体弹性势能转化为动能 3、动能与弹性势能之间的相互转化：现在学习的是第7页，共19页【结论】【条件】 在只有弹力做功的情况下，物体的动能和弹性势能也可以相互转化。 只有弹力做功(或 除弹力外，其它力不做功) 在只有重力和弹力做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化。现在学习的是第8页，共19页小球在刚开始下落时:V0=0EK0= mv0212= 0hEP0 = mgh机械能为:E0=EK0+EP0=mgh小球下落的高度为h时:V1由运动学知识可求得V12=2ghEK1= mv1212= m 2gh = mgh12EP1 = 0机械能为:E1=EK1+EP1=mghE0与E1的关系：E0=E1现在学习的是第9页，共19页三、机械能守恒定律 如果没有摩擦力和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。条件：只有重力和弹簧的弹力做功。 (只发生动能和势能间的相互转化)表达式： 1、EK1+EP1= EK2+EP2任意状态下，动能和势能总和相等2、EP1 EP2= EK2 EK1 转化过程中，势能的减少等于动能的增加现在学习的是第10页，共19页VAV1不计空气阻力不计摩擦阻力机械能守恒现在学习的是第11页，共19页 【例题1】小球沿光滑斜面下滑，求到达底面时的速度。斜面高h=0.5m，长S=1m。hS【分析】受力情况：重力与弹力。GT弹力不做功，只有重力做功机械能守恒则有：EK1+EP1= EK2+EP2 mv1212mgh =解得V=2gh=2x9.8x0.5即m/s=3.13m/s现在学习的是第12页，共19页hGT【例题2】如图，将斜面改为圆形曲面【分析】小球仍受重力与弹力作用，且在任意位置，弹力均与曲面切线垂直，所以弹力不作功，只有重力做功，机械能守恒。同样有： mv1212= mgh现在学习的是第13页，共19页 即：重力做功与路径无关，只与始末位置有关 应用机械能守恒定律只考虑过程的始末状态，而不考虑两状态之间的运动过程，可简化研究过程。hA B C D 小球到达A、B、C、D时速度大小一样。现在学习的是第14页，共19页【课堂练习】要使一个球着地后回跳的高度比抛出点高5.0m，必须以多大速度将它竖直抛下？（不计空气阻力和球落地时的能量损失）【分析】依题意，球在运动过程中机械能守恒。设物体质量为m，原来高度为h1，速度为v，回跳的高度为h2，由机械能守恒定律可得 mv12 + mgh112= mgh2mv12 12= mg(h2-h1)解得：v=2g(h2-h1)由题意h2-h1=5.0m，代入上式得v=29.85.0 m/s=9.9m/s现在学习的是第15页，共19页一、机械能：物体所具有的动能和势能总和二、在只有重力和弹力做功的情况下， 物体的动能和势能可以相互转化。三、机械能守恒定律 如果没有磨擦和介质阻力，物体只发生动能和势能的相互转化时，机械能的总量保持不变。【小结】条件：只有重力和弹簧的弹力做功。 (只发生动能和势能间的相互转化)现在学习的是第16页，共19页 C、重力做功与路径无关，只与始末位置有关D、应用机械能守恒定律只考虑过程的始末状态，而不考虑两状态之间的运动过程，可简化研究过程。 B、EP1 EP2= EK2 EK1 转化过程中，势能的减少等于动能的增加2、表达式： A、EK1+EP1= EK2+EP2现在学习的是第17页，共19页【课堂作业】“课本”P78L1、2现在学习的是第18页，共19页感谢大家观看感谢大家观看9/2/2022现在学习的是第19页，共19页