第04节机械能守恒定律.pptx

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1、7.8 机械能守恒定律机械能守恒定律高一物理组 孙雅男教学目标教学目标1.知道机械能的各种形式，能够分析动能和势能（包括弹性势能）之间的相互转化问题。2.能够根据动能定理的重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律。3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题。4.能从能量转化的角度理解机械能守恒的条件，领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。功功和和能能重力做功重力做功重力做功重力做功重力势能变化重力势能变化重力势能变化重力势能变化弹力做功弹力做功弹力做功弹力做功弹性势能变化弹性势能变化弹性势能变化弹性势能变化合外力做功合外力做功合外力做功合外力做

2、功动能变化动能变化动能变化动能变化4一、动能与势能的相互转化涉及到的能量转化？物体下落过程中，重力做 功。物体重力势能 ，速度 ，物体动能 ，转化为 。物体上升过程中，重力做 功。物体重力势能 ，速度 ，物体动能 ，转化为 。正减少增加增加重力势能动能负增加减少减少动能重力势能感性认知感性认知5一、动能与势能的相互转化涉及到的能量转化？被拉伸的橡皮筋具有 ，当橡皮筋恢复原状时，把纸团弹出，弹力做 ，橡皮筋弹性势能 ，物体动能 节，j 转化为i 。机械能：重力势能、弹性势能与动能统称为机械能弹性势能正功减少增加橡皮筋弹性势能物体动能感性认知感性认知6二、机械能守恒定律1.物体自由落体下落，忽略一

3、切阻力理论推导理论推导重力做功？重力做功？动能定理？动能定理？7二、机械能守恒定律2.物体沿斜面下滑，忽略一切阻力支持力不做功，只有重力做功理论推导理论推导WG=mgh1-mgh2 mv22 mv12 mgh1mgh2=mv22 mv12 mgh1mgh2=+机械能守恒机械能守恒 8二、机械能守恒定律实验验证实验验证二、机械能守恒定律实验验证实验验证0.01050.01050.00850.01240.00390.00780.00520.01300.011800.0118010二、机械能守恒定律-Ep=EkEk2+Ep2=Ek1+Ep1实验验证实验验证11二、机械能守恒定律有阻力情况？有阻力情况

4、？12二、机械能守恒定律若地面光滑，根据动能定理Ek2-Ek1=W弹W弹=-Ep=Ep1-Ep2由两式得Ek2-Ek1=Ep1-Ep2Ek2+Ep2=Ek1+Ep1即E2=E1Ek2Ep2Ek1Ep1理论推导理论推导注意：弹簧的弹性势能转化为物体的动能注意：弹簧的弹性势能转化为物体的动能13二、机械能守恒定律1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。2.表达式：E2=E1Ek2+Ep2=Ek1+Ep1任何两个时刻系统的机械能都相等-Ep=Ek系统动能的增加量等于系统势能的减少量EA=-EB系统只有A、B两物体，A的机械能增量等于B的机械能减少量条

5、件1.把小球用细线悬挂起来形成一个摆，摆长为l，最大偏角为，忽略阻力。（1）小球运动到最低点，速度是多大?（2）与悬挂点连线和竖直方向夹角为 的位置，速度是多大?14lAOClAO3.物体从高h处静止沿光滑轨道滑下后，在光滑环内做圆周运动.设圆环半径为R。（1）h=2R时小球能否通过圆轨道最高点？15hR3.物体从高h处静止沿光滑轨道滑下后，在光滑环内做圆周运动.设圆环半径为R。（2）h至少多大小球才能通过圆轨道最高点？16hR3.物体从高h处静止沿光滑轨道滑下后，在光滑环内做圆周运动.设圆环半径为R。（3）要求物体能通过圆环最高点，且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg，求h的取值范围?17

6、hR机械能守恒的解决思路1.选定研究对象，进行受力分析2.判断各个力是否做功，分析是否满足机械能守恒3.若机械能守恒，选择合适的表达式列方程求解 表达式物理意义选取条件状态Ek2+Ep2=Ek1+Ep1初末状态机械能相等必须选择零势能面转化Ep=-Ek动能的增量等于势能的减少量不需选零势能面，势能的变化与零势能面选取无关转移EA=-EB系统只有A、B两物体，A的机械能增量等于B的机械能减少量多个物体组成的系统总机械能守恒3.一质量m为1.0kg的物块，从静止开始沿1/4圆周的轨道从A滑到B.圆周半径R为5.0m，物块到B时的速度v为6.0m/s，求这一过程摩擦力f 对物体所作的功是多少?（g=9.8m/s2)19ABOR解法一：功能原理以水平面为重力势能零点，根据功能原理(1/2mv2+0)-(0+mgR)=Wf代入数据解得Wf =-31J解法二：动能求解从A到B，根据动能定理，1/2mv2=mgR+Wf代入数据解得Wf =-31J20ABOR