2、研究机械能守恒定律.ppt

重力势能重力势能弹性势弹性势能能势能势能动能动能机械能机械能回顾复习回顾复习问：动能和势能如何表示？问：动能和势能如何表示？*机械能机械能1 1、概概 念念：动能、重力势能和弹性势能的统称。动能、重力势能和弹性势能的统称。总机械能为动能和势能之和。总机械能为动能和势能之和。2 2、表达式：、表达式：3 3、机械能是标量，具有相对性：、机械能是标量，具有相对性：先选取参考平面和参考系才能确定机械先选取参考平面和参考系才能确定机械能。（一般选地面为参考系）能。（一般选地面为参考系）例：例：物体质量物体质量m=2kgm=2kg在距地在距地面面10m10m高处，以高处，以10m/s10m/s的水的水平速度飞行，求它的总机平速度飞行，求它的总机械能为多少？械能为多少？问：动能和势能之间可以互相转问：动能和势能之间可以互相转化吗？化吗？一、动能和势能可以相互转化一、动能和势能可以相互转化重重力力势势能能转转化化为为动动能能vv动动能能转转化化为为重重力力势势能能自由落体自由落体竖直上抛竖直上抛重力势能重力势能减小减小动能动能增加增加动能动能减小减小重力势能重力势能增加增加合作探究合作探究一、动能和势能的相互转化一、动能和势能的相互转化动能动能和和重力势能重力势能可以相互转化可以相互转化合作探究合作探究一、动能和势能的相互转化一、动能和势能的相互转化动能动能和和弹性势能弹性势能可以相互转化可以相互转化合作探究合作探究猜猜想想：它它们们是是否否存存在在着着某某种种守守恒恒？一个物体沿着光滑的曲面滑下，在一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为点时动能为Ek1，重力势能为，重力势能为Ep1；在；在B点时动能为点时动能为Ek2，重力势能为，重力势能为Ep2。试。试判断物体在判断物体在A点的机械能点的机械能E1和在和在B点的点的机械能机械能E2的关系。的关系。一、动能和势能的相互转化一、动能和势能的相互转化合作探究合作探究由动能定理：由动能定理：一、动能和势能的相互转化一、动能和势能的相互转化GGN N从重力做功与重力势能变化的关系知合作探究合作探究思思考考与与讨讨论论：若若曲曲面面有有摩摩擦擦力力，情情况况如如何何？动能动能和和弹性势能弹性势能相互转化相互转化,在转化的过在转化的过程中机械能的总量保持不变。程中机械能的总量保持不变。合作探究合作探究二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律在在只有只有重力做功重力做功或或弹力做功弹力做功的物体的物体系统内，物体系统内，物体只只发生动能与势能的相互发生动能与势能的相互转化，而总的机械能保持不变转化，而总的机械能保持不变。1、内容：内容：合作探究合作探究思考思考：对条件如何理解？对条件如何理解？二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律只有只有重力做功重力做功或弹簧或弹簧弹力做功弹力做功2、机械能守恒条件：机械能守恒条件：（1 1）物体只受重力，不受其他力）物体只受重力，不受其他力 vv0G GG Gv0GG合作探究合作探究二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律只有只有重力做功重力做功或弹簧或弹簧弹力做功弹力做功2、机械能守恒条件机械能守恒条件：（2 2）物体只受重力和弹簧弹力，）物体只受重力和弹簧弹力，不受其他力不受其他力合作探究合作探究二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律只有只有重力做功重力做功或弹簧或弹簧弹力做功弹力做功2、机械能守恒条件：机械能守恒条件：（3 3）物体受重力和弹簧弹力，还）物体受重力和弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功受其他力，但其他力不做功合作探究合作探究1 1、在下面各实例中，哪些过程机械能是在下面各实例中，哪些过程机械能是守恒的，哪些过程机械能不守恒？为什么守恒的，哪些过程机械能不守恒？为什么？（1 1）跳伞运动员张开伞后，在空中匀速跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降下降（2 2）铅球在空中做平抛运动）铅球在空中做平抛运动（3 3）空中做）空中做匀速圆周运动的卫星匀速圆周运动的卫星（4）小球自由下落，落在竖直弹簧上，小球自由下落，落在竖直弹簧上，将弹簧压缩后又被弹簧弹起来将弹簧压缩后又被弹簧弹起来知能演练知能演练二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律3、表达式：表达式：只有重力做功时：只有重力做功时：合作探究合作探究2 2、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为个摆。摆长为L L，最大偏角为，最大偏角为。小球运动到。小球运动到最底位置时的速度是多大？最底位置时的速度是多大？GGF F解：拉力解：拉力F F不做功，只有重力不做功，只有重力G G做功，小球机械能做功，小球机械能守恒。守恒。以以最低点为参考平面最低点为参考平面。知能演练知能演练（1）确定确定研究对象研究对象，画出过程示意图；，画出过程示意图；应用机械能守恒定律解题的一般步骤：应用机械能守恒定律解题的一般步骤：（2）分析物体的分析物体的受力受力，明确各力做功的情，明确各力做功的情况，判断是否符合机械能守恒的条件；况，判断是否符合机械能守恒的条件；（3）分析物体的分析物体的运动运动，恰当地选取参考平面，恰当地选取参考平面，确定物体初、末状态的机械能（势能和动能）；确定物体初、末状态的机械能（势能和动能）；（4）根据根据机械能守恒定律机械能守恒定律列方程列方程求解。求解。三、机械能守恒定律的应用三、机械能守恒定律的应用3 3、如图为翻滚过山车示意图，圆轨道的、如图为翻滚过山车示意图，圆轨道的半径为半径为10m10m，为了安全，则过山车由静止，为了安全，则过山车由静止开始向下运动时离地至少多高？（不考虑开始向下运动时离地至少多高？（不考虑空气阻力和摩擦阻力）空气阻力和摩擦阻力）例与练例与练hBA以以地面为参考平面地面为参考平面。在最高点在最高点B B一、动能与势能的相互转化一、动能与势能的相互转化重力做功：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、机械能守恒定律二、机械能守恒定律在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。三、机械能守恒定律的条件三、机械能守恒定律的条件1、只受重力（弹力），不受其他力。如自由落体、只受重力（弹力），不受其他力。如自由落体的物体的物体2、除重力（弹力）以外还有其它力，但其它力都、除重力（弹力）以外还有其它力，但其它力都不做功。如做单摆运动的物体不做功。如做单摆运动的物体回顾小结回顾小结