高一下学期物理人教版（2019）必修第二册8.4 机械能守恒定律 课件.pptx

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1、学习目标：学习目标：1.知道什么是机械能，知道动能和势能是可以相互转化的知道什么是机械能，知道动能和势能是可以相互转化的2.会推导机械能守恒定律会推导机械能守恒定律3.掌握机械能守恒定律的内容，理解机械能守恒的条件掌握机械能守恒定律的内容，理解机械能守恒的条件(重点、难点重点、难点)4.会灵活运用机械能守恒定律解决问题会灵活运用机械能守恒定律解决问题(重点、难点重点、难点)回顾：回顾：1、什么重力势能？、什么重力势能？2、什么是弹性势能？、什么是弹性势能？3、什么是动能？、什么是动能？物体所受的重力物体所受的重力mg与它所处位置的高度与它所处位置的高度h的乘积的乘积mgh叫重力势能叫重力势能物

2、体由于发生弹性形变而具有的势能物体由于发生弹性形变而具有的势能物体由于运动而具有的能量秘秘密密武武器器|上上帝帝权权杖杖重重力力势势能能的的转转化化物体从高处落下的过程中物体从高处落下的过程中高度减小高度减小重力势能减小重力势能减小速度增加速度增加动能增加动能增加重力势能重力势能动能动能动动能能转转化化为为重重力力势势能能篮球运动员投篮过程中篮球运动员投篮过程中速度减小速度减小动能减小动能减小动能动能重力势能重力势能高度增加高度增加重力势能增加重力势能增加如此可见，如此可见，重力势能与动能之间可以互相转化重力势能与动能之间可以互相转化思思考考讨讨论论既然重力势能与动能之间可以互相转化，那弹性既

3、然重力势能与动能之间可以互相转化，那弹性势能与动能之间也可以互相转化吗？势能与动能之间也可以互相转化吗？弹弹性性势势能能与与动动能能的的转转化化三三种种能能量量之之间间的的关关系系如此可见，重力势能、弹性势能、动能之间是可以互相转化的如此可见，重力势能、弹性势能、动能之间是可以互相转化的重力重力势能势能动能动能弹性弹性势能势能机机械械能能定义：重力势能、弹性势能、动能都是机械运动中的能量定义：重力势能、弹性势能、动能都是机械运动中的能量形式，统称为形式，统称为机械能机械能。重力势能重力势能动能动能弹性势能弹性势能大小：一个系统的机械能大小：一个系统的机械能 E=Ek+Ep标量：只有大小没有方向

4、标量：只有大小没有方向相对性：需要选定相对性：需要选定参考系参考系和和参考平面参考平面动能的确定动能的确定势能的确定势能的确定思思考考讨讨论论机械能之间可以互相转化，那它们转化的机械能之间可以互相转化，那它们转化的具体形式是怎样的？是否存在定量关系呢具体形式是怎样的？是否存在定量关系呢？重力重力势能势能动能动能弹性弹性势能势能机机械械能能守守恒恒定定律律一个做自由落体运动的物体，下落到一个做自由落体运动的物体，下落到B B处时速度为处时速度为v1，离，离地高度地高度为为h1，下落到，下落到C C处时速度为处时速度为v2，离地高度为离地高度为h2。A AB BC CD Dv1v2h1h2小球与地

5、球组成的系统运动前后的机械能相等小球与地球组成的系统运动前后的机械能相等 机机械械能能守守恒恒定定律律由以上计算可得，当系统内由以上计算可得，当系统内只有重力做功只有重力做功时，系统初末状态的机械能保持不变，时，系统初末状态的机械能保持不变，重力势能和动能之间可以互相转化。重力势能和动能之间可以互相转化。同理可以推导，在同理可以推导，在只有弹力做功只有弹力做功的系统内，弹性势能和动能也可以互相的系统内，弹性势能和动能也可以互相转化，且系统初末状态的机械能保持不变。转化，且系统初末状态的机械能保持不变。机械能守恒定律机械能守恒定律在在只有重力或弹力做功只有重力或弹力做功的系统内，动能和势能可以互

6、相转化，且的系统内，动能和势能可以互相转化，且总的机械能总的机械能保持保持不变。不变。表达式：表达式：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1末状态末状态初状态初状态机械能守恒的条件机械能守恒的条件（1 1）只有重力或弹力做功；）只有重力或弹力做功；（2 2）其他力不做功或做功的代数和为零；）其他力不做功或做功的代数和为零；机械能守恒定律是机械能守恒定律是针对多个物体组成针对多个物体组成的系统而言的的系统而言的机机械械能能守守恒恒定定律律小球在光滑的斜面上向下滑动，受重力和支持力的作用。小球在光滑的斜面上向下滑动，受重力和支持力的作用。由于支持力垂直于斜面（位移），因此支持力不做功。由于支持力垂直于斜面

7、（位移），因此支持力不做功。不做功不做功mgFN机械能守恒机械能守恒例例题题讲讲解解判断题：判断题：(1)(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化()(2)(2)弹性势能发生了改变，一定有弹力做功弹性势能发生了改变，一定有弹力做功()(3)(3)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用()(4)(4)合力为零，物体的机械能一定守恒合力为零，物体的机械能一定守恒()(5)(5)合力做功为零，物体的机械能保持不变合力做功为零，物体的机械能保持不变()(6)(6)只有重力做功时，物体的机械能一定守恒只有重力做功时，

8、物体的机械能一定守恒()例例题题讲讲解解【例【例1 1】关于物体机械能是否守恒的叙述，正确的是】关于物体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，机械能一定守恒B B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C C外力对物体所做的功等于零，机械能一定守恒外力对物体所做的功等于零，机械能一定守恒D D物体若只有重力做功，机械能一定守恒物体若只有重力做功，机械能一定守恒DD【解析】做匀速直线运动的物体机械能不一定守恒，比如：降落伞匀速下降，机械能减小，故A错误；做变速直线运动的物体机械能可能守恒，故B错误；外

9、力对物体做功为零时，动能不变，但是势能有可能变化，机械能不一定守恒，比如匀速上升的运动，故C错误；只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒，故D正确例例题题讲讲解解【例【例2 2】(多选多选)下列选项中物体下列选项中物体m机械能守恒的是机械能守恒的是(均不计空气均不计空气阻力阻力)（）A(A(物块沿固定斜物块沿固定斜 B(B(斜面匀速下滑斜面匀速下滑)面匀速下滑面匀速下滑)C(C(圆形固定轨道下滑圆形固定轨道下滑)D(D(点来回摆动点来回摆动)CDCD例例题题讲讲解解例例题题讲讲解解【例【例3 3】(多选多选)(2020)(2020福建厦门湖滨中学期中福建厦门湖滨中学期中)如图所示，一轻弹簧的一

10、如图所示，一轻弹簧的一端固定于端固定于OO点，另一端系一小球，将小球从与悬点点，另一端系一小球，将小球从与悬点OO在同一水平面且弹在同一水平面且弹簧保持原长的簧保持原长的A A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，则在小球由小球由A A点摆向最低点点摆向最低点B B的过程中的过程中()A A小球的机械能守恒小球的机械能守恒 B B弹簧的弹性势能增加弹簧的弹性势能增加 C C弹簧和小球组成的系统机械能守恒弹簧和小球组成的系统机械能守恒 DD小球的机械能减少小球的机械能减少BCDBCD例例题题讲讲解解例例题题讲讲解解例例题题讲讲解解例例题题讲讲

11、解解【例【例5】如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道】如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径，其半径R0.5 m，轨道在，轨道在C处与水平地面相切，在处与水平地面相切，在C处放一小物处放一小物块块(未画出未画出)，给它一水平向左的初速度，给它一水平向左的初速度v05 m/s，它沿，它沿CBA运动，运动，通过通过A处，最后落在水平地面上的处，最后落在水平地面上的D处，求处，求C、D间的距离间的距离x(取重力取重力加速度加速度g10 m/s2)例例题题讲讲解解【例【例5】如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道】如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道A

12、BC，其半径，其半径R0.5 m，轨道在，轨道在C处与水平地面相切，在处与水平地面相切，在C处放一小物处放一小物块块(未画出未画出)，给它一水平向左的初速度，给它一水平向左的初速度v05 m/s，它沿，它沿CBA运动，运动，通过通过A处，最后落在水平地面上的处，最后落在水平地面上的D处，求处，求C、D间的距离间的距离x(取重力取重力加速度加速度g10 m/s2)11 二月 202325系统内机械能守恒系统内机械能守恒【例【例6】、质量分别为质量分别为3 kg3 kg和和5 kg5 kg的物体的物体A A、B B，用轻绳连接跨在一个定滑轮，用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧，两侧，A A物体底面与地接触，物体底面与地接触，B B物体距地面物体距地面0.8 m0.8 m（1 1）放开）放开B B物体，当物体，当B B物体着地时物体着地时A A物体的速度；物体的速度；（2 2）B B物体着地后物体着地后A A物体还能上升多高？物体还能上升多高？(g(g取取10 m/s10 m/s2 2)方法方法2 2：A A物体的机械能增加量等于物体的机械能增加量等于B B物体的机械能减少量物体的机械能减少量方法方法3 3：系统动能的增加量等于重力势能的减少量：系统动能的增加量等于重力势能的减少量方法方法1 1：初态机械能等于末态机械能：初态机械能等于末态机械能（选择零势能参考面）（选择零势能参考面）