高中物理必修2机械能守恒定律1.ppt

第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律2.2.重力做功与重力势能的变化关系？重力做功与重力势能的变化关系？重力做功与重力势能的变化关系？重力做功与重力势能的变化关系？3.3.动能定理的表达式和意义？动能定理的表达式和意义？动能定理的表达式和意义？动能定理的表达式和意义？合外力对物体做了多少功，物体的动能就变化多少。合外力对物体做了多少功，物体的动能就变化多少。合外力对物体做了多少功，物体的动能就变化多少。合外力对物体做了多少功，物体的动能就变化多少。动能和势能动能和势能动能和势能动能和势能(重力势能、弹性势能重力势能、弹性势能重力势能、弹性势能重力势能、弹性势能)的总和统称机械能。的总和统称机械能。的总和统称机械能。的总和统称机械能。不同形式的能量之间可以相互转化不同形式的能量之间可以相互转化不同形式的能量之间可以相互转化不同形式的能量之间可以相互转化重力对物体做了多少功，物体的重力势能就变化多少。重力对物体做了多少功，物体的重力势能就变化多少。重力对物体做了多少功，物体的重力势能就变化多少。重力对物体做了多少功，物体的重力势能就变化多少。1.1.什么是机械能？什么是机械能？什么是机械能？什么是机械能？2021/8/11 星期三1第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律【问问问问题题题题1 1】如如下下图图中中，质质量量为为m的的物物体体均均从从高高为为h1的的A点点运运动到高为动到高为h2的的B点，求这四个过程中重力对物体做的功？点，求这四个过程中重力对物体做的功？【问题【问题【问题【问题2 2】.若物体在若物体在A点的速度为点的速度为v1，所有阻力均不计，求物，所有阻力均不计，求物体到达体到达B点时的动能点时的动能Ek2由动能定理知：由动能定理知：2021/8/11 星期三2第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律【问题【问题【问题【问题3 3】上述四例中有何共性？上述四例中有何共性？即：即：上式表示：上式表示：上式表示：上式表示：动能和重力势能之和即总的机械能保持不变。动能和重力势能之和即总的机械能保持不变。动能和重力势能之和即总的机械能保持不变。动能和重力势能之和即总的机械能保持不变。1.1.只有重力做功；只有重力做功；只有重力做功；只有重力做功；2.2.动能与势能在相互转化。动能与势能在相互转化。动能与势能在相互转化。动能与势能在相互转化。2021/8/11 星期三3第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律在在只只只只有有有有重重重重力力力力做做做做功功功功的的情情形形下下，物物体体的的动动动动能能能能和和重重重重力力力力势势势势能能能能发发生生相互转化，但相互转化，但机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变。一一一一.机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律二二二二.意义及特点：意义及特点：意义及特点：意义及特点：1.1.意义：意义：意义：意义：是能的转化和守恒定律的一种特殊情况是能的转化和守恒定律的一种特殊情况2.2.机械能守恒是有条件的：机械能守恒是有条件的：机械能守恒是有条件的：机械能守恒是有条件的：只有重力做功只有重力做功【注意】【注意】【注意】【注意】只受重力作用和只有重力做功有什么区别？只受重力作用和只有重力做功有什么区别？只受重力作用，是除重力外不受其它力作用；只受重力作用，是除重力外不受其它力作用；只有重力做功，包含受其它力作用但其它力不做功。只有重力做功，包含受其它力作用但其它力不做功。3.3.机械能守恒是对系统的：机械能守恒是对系统的：机械能守恒是对系统的：机械能守恒是对系统的：物体和地球组成的系统。物体和地球组成的系统。2021/8/11 星期三4第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律【拓展拓展拓展拓展】如如图图，被被压压缩缩的的弹弹簧簧将将小小球球弹弹出出的的过过程程中中，小小球球的的动动能与弹簧的弹性势能将怎样变化？能与弹簧的弹性势能将怎样变化？(水平面光滑水平面光滑)这这时时动动能能和和弹弹性性势势能能相相互互转转化化，但但动动能能和和弹弹性性势势能能的的总和保持不变，即机械能守恒。总和保持不变，即机械能守恒。在在只只只只有有有有弹弹弹弹力力力力做做做做功功功功的的情情形形下下，物物体体的的动动动动能能能能和和弹弹弹弹性性性性势势势势能能能能发发生相互转化，但生相互转化，但机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变。2021/8/11 星期三5第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律【例题】【例题】【例题】【例题】判断下列各题中物体的机械能是否守恒？判断下列各题中物体的机械能是否守恒？2021/8/11 星期三6第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律将小球斜抛出去后将小球斜抛出去后(不计阻力不计阻力)将细绳拉成水平位置从静将细绳拉成水平位置从静止释放，在悬点下方止释放，在悬点下方O处绳子碰到一钉子处绳子碰到一钉子【例题】【例题】【例题】【例题】判断下列各题中物体的机械能是否守恒？判断下列各题中物体的机械能是否守恒？2021/8/11 星期三7第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律【例题】【例题】【例题】【例题】下列说法正确的是：下列说法正确的是：A.作匀速直线运动的物体机械能一定守恒；作匀速直线运动的物体机械能一定守恒；B.做变速运动的物体机械能可能守恒；做变速运动的物体机械能可能守恒；C.若重力不做功，则机械能一定不守恒；若重力不做功，则机械能一定不守恒；D.做匀变速直线运动的物体机械能一定守恒。做匀变速直线运动的物体机械能一定守恒。【答案】【答案】【答案】【答案】B B2021/8/11 星期三8第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律【例例例例题题题题】如如图图所所示示，小小球球从从高高处处下下落落到到竖竖直直放放置置的的轻轻弹弹簧簧上上，在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中正确的是：在弹簧压缩到最短的整个过程中，下列叙述中正确的是：A.重力势能和动能之和保持不变；重力势能和动能之和保持不变；B.重力势能和弹性势能之和保持不变；重力势能和弹性势能之和保持不变；C.动能和弹性势能之和保持不变；动能和弹性势能之和保持不变；D.重力势能、弹性势能和动能之和保持不变。重力势能、弹性势能和动能之和保持不变。【答案】【答案】【答案】【答案】D D2021/8/11 星期三9第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律【例例例例题题题题】在在离离地地高高为为H=5m的的位位置置，以以速速度度v0=10m/s竖竖直直向向下下抛抛出出一一小小球球，球球与与地地面面碰碰后后又又弹弹起起，球球与与地地面面碰碰时时无无能量损失，求球弹起的高度（能量损失，求球弹起的高度（g=10m/s2)【解】【解】【解】【解】在小球抛出到弹起的过程中，只有重力做功，小球在小球抛出到弹起的过程中，只有重力做功，小球的机械能守恒。取抛出时为初状态，弹起的最大高度为末的机械能守恒。取抛出时为初状态，弹起的最大高度为末状态，地面为重力势能的参考平面。状态，地面为重力势能的参考平面。由机械能守恒定律得：由机械能守恒定律得：2021/8/11 星期三10第四节第四节第四节第四节 机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律【小结】【小结】【小结】【小结】1.1.机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律机械能守恒定律 在在只有重力做功只有重力做功只有重力做功只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但发生相互转化，但机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变。2.2.机械能守恒是有机械能守恒是有条件条件条件条件的：的：只有重力（或弹力）做功只有重力（或弹力）做功只有重力（或弹力）做功只有重力（或弹力）做功3.3.机械能守恒是对系统的：机械能守恒是对系统的：机械能守恒是对系统的：机械能守恒是对系统的：物体和地球组成的系统物体和地球组成的系统2021/8/11 星期三112021/8/11 星期三12