高中物理必修2粤教《第四章机械能和能源第04节机械能守恒定律》课件 一等奖.ppt

7.8 7.8 机械能守恒定律机械能守恒定律2、动能定理？、动能定理？3 3、重力做功与重力势能的关系是什么？、重力做功与重力势能的关系是什么？1、本章学了哪几种能？、本章学了哪几种能？知识回顾知识回顾知识回顾知识回顾1、动能动能：物体由于运动而具有的能。：物体由于运动而具有的能。2、重力势能重力势能：物体由于被举高而具有的能。：物体由于被举高而具有的能。3、弹性势能弹性势能：发生弹性形变的物体的各部分之间，：发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。由于有弹力的相互作用而具有的势能。4、动能定理动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化量。：合力所做的总功等于物体动能的变化量。5、重力做功与重力势能变化的关系重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体：重力做的功等于物体重力势能的变化量。重力势能的变化量。重力势能重力势能弹性势能弹性势能机械能机械能动能动能物体的物体的动能和势能（动能和势能（含弹性势能含弹性势能）之和之和称为物体称为物体（系统系统）的的机械能机械能重力势能重力势能动能动能动能与势能的相互转化（一）动能与势能的相互转化（一）弹性势能弹性势能动能和重力势能动能和重力势能动能与势能的相互转化（二）动能与势能的相互转化（二）质量为质量为m的物体自由下落过程中，经过高度的物体自由下落过程中，经过高度h1的的A点时速点时速度为度为v1，下落至高度，下落至高度h2的的B点处速度为点处速度为v2，不计空气阻力，取地，不计空气阻力，取地面为参考平面，试写出物体在面为参考平面，试写出物体在A点时的机械能和点时的机械能和B点时的机械能，点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。并找到这两个机械能之间的数量关系。根据动能定理有根据动能定理有:重力做功与重力势能的关系可知：重力做功与重力势能的关系可知：由以上两式可得：由以上两式可得：h h11v v11v v22h h22AABBA点机械能：点机械能：B点机械能：点机械能：即：即：即：即：定律推导定律推导机械能守恒定律机械能守恒定律只有重力动能和重力势能机械能的总量在在只有重力只有重力(或或系统内弹簧系统内弹簧弹力弹力)做功做功的情形下，物体的的情形下，物体的动能和重力势能（及弹性势能）动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化发生相互转化，而机械能的总，而机械能的总量保持不变。量保持不变。1 1、机械能守恒的、机械能守恒的条件条件是什么是什么？讨论讨论只有重力做功或系统内弹簧弹力做功。只有重力做功或系统内弹簧弹力做功。系统内只发生动能和势能的相互转化，系统内只发生动能和势能的相互转化，无其它形式能量之间的相互转化。无其它形式能量之间的相互转化。OOv0O动动能能与与重重力力势势能能间间的的转转化化ABBABAGFN不计任何阻力不计任何阻力重力势能重力势能动能动能只有重力做功只有重力做功的物体，的物体，动能和重力势能可以动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变相互转化，但机械能的总量保持不变GG动动能能与与弹弹性性势势能能间间的的转转化化在在只有弹力做功只有弹力做功的的物体系统物体系统内，内，动能和动能和弹性势能可以相互转化，但机械能的总弹性势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变量保持不变弹簧的弹簧的弹性势能弹性势能小球的小球的动能动能光滑水平面上运动光滑水平面上运动的小球，把弹簧压的小球，把弹簧压缩后又被弹回来。缩后又被弹回来。v机械能守恒的机械能守恒的判断判断方法方法1、对单一物体：只有重力只有重力做功做功(只受重力，或只受重力，或其余力其余力均不做功均不做功）有其余力做功，但其余力做功的有其余力做功，但其余力做功的代数代数和为零和为零2、对某一系统：只有动能和势能的转化只有动能和势能的转化，系统跟外界，系统跟外界没有机械能的传递，也没有转化成其没有机械能的传递，也没有转化成其它形式的能它形式的能练习：判断机械能是否守恒练习：判断机械能是否守恒（1）Tm一切抛体机械能守恒一切抛体机械能守恒(2)平抛平抛v0（不计阻力）（不计阻力）(3)匀速直线匀速直线vv（4）光滑光滑2 2、机械能守恒定律的表达式、机械能守恒定律的表达式讨讨 论论（需要确定参考平面）（需要确定参考平面）（对系统而言）（对系统而言）（对单个而言）（对单个而言）【例例例例例例】把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为摆长为摆长为摆长为l ,l ,最大偏角为最大偏角为最大偏角为最大偏角为.小球运动到最低位置时的速度小球运动到最低位置时的速度小球运动到最低位置时的速度小球运动到最低位置时的速度 是多大？是多大？是多大？是多大？解解选择小球在最低位置时所在的水平面为选择小球在最低位置时所在的水平面为零重力势能零重力势能。小球在最低点小球在最低点O时为时为末状态末状态：末状态的动能：末状态的动能：Ek2=1/2mv2 重力势能：重力势能：Ep2=0末状态的机械能为：末状态的机械能为：Ek2+Ep2=1/2mv2 根据机械能守恒定律有根据机械能守恒定律有：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 即即 1/2mv2=mgl(1-cos)所以所以 v=O OOl lAA小球在最高点小球在最高点A时为时为初状态初状态：初状态的动能：初状态的动能：Ek1=0 初状态的初状态的重力势能：重力势能：Ep1=mg(l-lcos）初状态的初状态的机械能：机械能：Ek1+Ep1=mg(l-lcos)小球只有重力做功，小球的机械能守恒小球只有重力做功，小球的机械能守恒(1)(1)确定确定研究的对象研究的对象（单个物体还是系统）（单个物体还是系统）(2)(2)对研究对象进行正确的对研究对象进行正确的受力分析和运动过程分受力分析和运动过程分析析(3)(3)判定各个力做功情况，并判断判定各个力做功情况，并判断是否符合机械能是否符合机械能守恒守恒的条件的条件(4)(4)若满足，则选取若满足，则选取零势能参考平面零势能参考平面，并确定研究，并确定研究对象在对象在始、末状态时的机械能始、末状态时的机械能。(5)(5)根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律列出方程列出方程，或再辅之以其，或再辅之以其他方程，进行求解。他方程，进行求解。应用机械能守恒定律解题的一般应用机械能守恒定律解题的一般步骤步骤课堂练习课堂练习一个轻弹簧固定于一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重点，另一端系一重物，将重物从与悬点物从与悬点O在同一水平面肯弹簧保持原长的在同一水平面肯弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由在重物由A摆到最低点的过程中，（摆到最低点的过程中，（）A、重物的重力势能减少。、重物的重力势能减少。B、重物的重力势能增加。、重物的重力势能增加。C、重物的机械能不变。、重物的机械能不变。D、重物的机械能减少。、重物的机械能减少。oAAD球和弹簧组成的系统机械能守恒球和弹簧组成的系统机械能守恒小小 结结1 1、机械能守恒定律的内容、机械能守恒定律的内容2 2、表达式、表达式3 3、成立条件和判断方法、成立条件和判断方法4 4、如何解题、如何解题作作 业业1 1、完成课后练习、完成课后练习2 2、完成辅导书同步练习、完成辅导书同步练习