高中物理-机械能守恒定律ppt课件.ppt

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1、变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分重力势能重力势能弹性势能弹性势能势能势能动能动能机械能机械能知识回知识回顾顾2kmv21E mghEpPkEEE变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 一、机械能一、机械能kPEEE机械能是机械能是动能、重力势能、弹性势能动能、重

2、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：变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分拦河坝变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分极限运动蹦极2008奥

3、运蹦床冠军何雯娜 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分重力做功：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变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分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、能量如何转化？、能量如

4、何转化？F FmgmgmgmgF F变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分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 三

5、、机械能守恒定律三、机械能守恒定律变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分21EE三、机械能守恒定律三、机械能守恒定律2211pkpkEEEE1.1.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做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持而总的机械能保持不变不变。2.2.表达式：表达式：条件条件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

6、，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。2222111122mvmghmvmgh变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分3 3、机械能守恒定律成立的条件：、机械能守恒定律成立的条件：只有重力和弹簧弹力做功只有重力和弹簧弹力做功.(1)只受重力作用：如自由落体，平抛只受重力作用：如自由落体，平抛(2)受其他力，但不做功，只有重力或受其他力，但不做功，只有重力或弹簧弹力做功；弹簧弹力做功；（3）除重力和弹簧弹力以外的力不做）除重力和弹簧弹力以外的力不做功或做功的代

7、数和为零功或做功的代数和为零变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分机械能守恒的判断机械能守恒的判断 (1)用做功来判断： 分析物体或系统受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为零，则机械能守恒(2)用能量转化来判定：若系统中只有动能和势能的相互转化，无机械能与其他形式的能的转化，则系统机械能守恒变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要

8、组成部分 特别提醒(1)机械能守恒的研究对象一定是系统，至少包括地球在内(2)“只有重力做功”不等于“只受重力作用” 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分AOGFCLhLcos例例. . 把一个小球用细把一个小球用细绳悬挂起来，就成为绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为一个摆。摆长为L L，最，最大偏角为大偏角为。小球运。小球运动到最底位置时的速动到最底位置时的速度是多大？度是多大？cosLL)cos1 (L变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站

9、的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分解：解： 以最低点为零势能面以最低点为零势能面21(1 cos )2mgLmv2(1cos)vgL得：111(1 cos )0pkEEEmgL2222102pkEEEmv最低点最低点O O点的机械能为：点的机械能为：最高点最高点A A点的机械能为：点的机械能为：只有重力做功，机械能守恒，得：只有重力做功，机械能守恒，得：12EE AOC ChcosL)cos1 (L变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2对机械能守恒定律的几种表达式的理解 (1)Ek1E

10、p1Ek2Ep2，即在研究的物理过程中任意两个状态的机械能总量不变 这里应注意的是“任意”二字表明等式不是指某两个特别的状态，而指过程中的每一状态机械能的总量都是守恒的，但我们解题时往往选择的是与题目所述条件或所求结果相关的某两个状态或某几个状态建立方程式，此表达式中Ep是相对的建立方程时必须选择合适的参考平面，且每一状态的Ep都应是对同一参考平面而言的(2)EpEk，系统重力势能的增加量等于动能的减少量 (3)EAEB，将系统分为A、B两部分，A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力

11、系统接线组成中一个重要组成部分1.在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能机械能不守恒不守恒的是：的是：A、起重机吊起物体匀速上升；起重机吊起物体匀速上升；B、物体做平抛运动；物体做平抛运动；C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。簧为研究对象）。A变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力

12、系统接线组成中一个重要组成部分 例(多选)如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是()A甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，A向右水平滑动，物体B机械能守恒C丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒D丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分1.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

13、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变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分2.一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

14、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点无点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由物由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1.1.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（ ）A A、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。、做匀速直线运动的物体机械能

15、一定守恒。B B、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒。、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒。C C、合外力对物体做功为零时机机械能守恒。、合外力对物体做功为零时机机械能守恒。D D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒。、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒。BD物体的机械能是否守恒与物体的运动无关物体的机械能是否守恒与物体的运动无关变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分5.如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大

16、高度的过程中，下列说再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是法正确的是A、子弹的机械能守恒。、子弹的机械能守恒。B、木块的机械能守恒。、木块的机械能守恒。C、子弹和木块的总机械能守恒。、子弹和木块的总机械能守恒。D、以上说法都不对、以上说法都不对D1 1、子弹射中木块的过程机械能不守恒、子弹射中木块的过程机械能不守恒2 2、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分 .由由光滑光滑细管组成的轨道如图所示

17、，其中细管组成的轨道如图所示，其中AB段和段和BC段是半径为段是半径为R的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面的四分之一圆弧，轨道固定在竖直平面内一质量为内一质量为m的小球，从距离水平地面高为的小球，从距离水平地面高为H的管的管口口D处处静止静止释放，最后能够从释放，最后能够从A端水平抛出落到地面端水平抛出落到地面上下列说法正确的是上下列说法正确的是( ) A小球落到地面时相对于小球落到地面时相对于A点的水平位移为点的水平位移为 B小球落到地面时相对于小球落到地面时相对于A点的水平位移为点的水平位移为 C小球能从细管小球能从细管A端水平抛出的条件是端水平抛出的条件是H2R D小球能从细管小球能从细

18、管A端水平抛出的最小高度端水平抛出的最小高度BCmin52HR22 24RHR222RHR变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分.游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道运行，游客却不会掉下游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道运行，游客却不会掉下来（如图甲）。我们可以把它抽象成图乙所示的由曲面轨来（如图甲）。我们可以把它抽象成图乙所示的由曲面轨道和圆轨道平滑连接的模型（不计摩擦和空气阻力）。若道和圆轨道平滑连接的模型（不计摩擦和空气阻力）。若质量为质量为m的小球从曲面轨道上的的小球从曲面轨道上的P点由静止开始

19、下滑，并点由静止开始下滑，并且可以顺利通过半径为且可以顺利通过半径为R的圆轨道的最高点的圆轨道的最高点A。求：。求： 若小球恰能通过最高点，则小球在最高点的速度是多大？若小球恰能通过最高点，则小球在最高点的速度是多大？ 此时对应的此时对应的h是多高？是多高？ 若若h/=4R,则小球通过最低点则小球通过最低点B时的动能有多大？时的动能有多大？ 小球通过圆轨道的最高点时对圆轨道的压力有多大？小球通过圆轨道的最高点时对圆轨道的压力有多大？ 变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分解：（解：（1）小球恰能通

20、过最高点，即小球通过最高点时恰好不受）小球恰能通过最高点，即小球通过最高点时恰好不受轨道的压力。由牛顿第二定律轨道的压力。由牛顿第二定律vgR小球在最高点处的速度至少为小球在最高点处的速度至少为小球由静止运动到最高点的过程中，只有重力做功。小球由静止运动到最高点的过程中，只有重力做功。由机械能守恒定律由机械能守恒定律联立，解得：联立，解得：h=2.5R 2vmgmR2122mghmvmgR（2）EKB=4mgR;N=3mg变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分. .如图为翻滚过山车示意图，圆轨道如

21、图为翻滚过山车示意图，圆轨道的半径为的半径为10m10m，为了安全，则过山车，为了安全，则过山车由静止开始向下运动时离地至少多高？由静止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）（不考虑空气阻力和摩擦阻力） h hB BA A解：解：以地面为参考平面根据机械能守恒定律：以地面为参考平面根据机械能守恒定律：2Bmvmg,R因为1h2RR25m 2所以。在最高点在最高点B B时，只有重力提供向心力，时，只有重力提供向心力，2,122BmghmgRmv变电站电气主接线是指变电站的变压器、输电线路怎样与电力系统相连接，从而完成输配电任务。变电站的主接线是电力系统接线组成中一个重要组成部分课堂小结课堂小结1、机械能、机械能2、机械能守恒定律、机械能守恒定律概概 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21EE 机械能守恒定律成立的条件机械能守恒定律成立的条件: :只有只有重力和弹簧弹力做功重力和弹簧弹力做功.1122kpkpEEEE2222111122mvmghmvmgh