粤教版必修二4.4《机械能守恒定律》.ppt

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1、粤教版必修二4.4机械能守恒定律 知识回顾 1、动能:物体由于运动而具有的能。2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。3、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。4、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量。一、动能与势能的相互转化 物体动能、重力势能和弹性势能的总和叫做物体的机械能.1、动能和重力势能可以相互转化 重力做功2、动能和弹性势能可以相互转化 弹力做功 通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式 质量为质量为m m的物体自由的物体自由下落过程中，经过

2、高度下落过程中，经过高度h h1 1的的A A点时速度为点时速度为v v1 1，下，下落至高度落至高度h h2 2的的B B点处速度点处速度为为v v2 2，不计空气阻力，不计空气阻力，取地面为参考平面，试取地面为参考平面，试写出物体在写出物体在A A点时的机械点时的机械能和能和B B点时的机械能，并点时的机械能，并找到这两个机械能之间找到这两个机械能之间的数量关系。的数量关系。h1v1v2mh2AB根据动能定理，有根据动能定理，有重力做功在数值上等于物体重力势能的减少重力做功在数值上等于物体重力势能的减少量。量。A A点点B B点点由以上两由以上两式可以得到式可以得到 在只有重力做功的物体系

3、内，动能在只有重力做功的物体系内，动能和重力势能都发生了变化，但机械能和重力势能都发生了变化，但机械能的总量保持不变。的总量保持不变。同样可以证明：同样可以证明：在只有弹簧弹力做功的物体系内在只有弹簧弹力做功的物体系内,动能与势能相互转化，物体机械能的总动能与势能相互转化，物体机械能的总量也保持不变。量也保持不变。由此可见：由此可见：1、机械能守恒定律：表达式:在只有重力或弹簧弹力做功的物体系在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统内统内,动能与势能可以互相转化动能与势能可以互相转化,但总的但总的机械能保持不变机械能保持不变2机械能守恒定律成立的条件：只有重力或弹簧的弹力做功只有重力或弹簧的弹力做功

4、.注意：注意：只有重力或弹力做功与只受重力或只有重力或弹力做功与只受重力或弹簧弹力作用的含义不同弹簧弹力作用的含义不同.（1 1）只受重力或弹力）只受重力或弹力（2 2）除重力或弹力外还受其它力，但）除重力或弹力外还受其它力，但其它力不做功。其它力不做功。3、机械能守恒定律的另一种表述：只只有有重重力力或或弹弹力力做做功功的的情情况况下下，重重力力势势能能或或弹弹性性势势能能的的减减少少量量（或或增增加加量）等于动能的量）等于动能的增加量增加量（或减少量）（或减少量）.说 明 如果问题中只有动能和重力势能的相互转化，没有涉及到弹性势能，此时机械能守恒的条件可以表述为：只有重力做功 以后遇到的问

5、题绝大多数都是这种情形。应用机械能守恒定律解题的优点 应用机械能守恒定律解决问题,只需考虑运动的始末状态,不必考虑两个状态之间过程的细节.如果直接用牛顿运动定律解决问题,往往要分析过程中各个力的作用,而这些力往往又是变化的,因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题,应用机械能守恒定律则易于解决。课堂训练 1、在下列的物理过程中,机械能守恒的有()A把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统BD2、一辆小车静止在光滑的水平面上，小车立柱上固定一条

6、长为L，拴有小球的细绳.小球由与悬点在同一水平面处释放.如下图所示，小球在摆动的过程中，不计阻力，则下列说法中正确的是()A.小 球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守恒 D.小球和小车的总机械能不守恒BC课堂训练3、如图所示，在竖直平面内有一段四分之一圆弧轨道，半径OA在水平方向，一个小球从顶端A点由静止开始下滑，已知轨道半径R10cm，不计摩擦，求小球刚离开轨道底端B点时的速度大小？1.41m/s机械能守恒定律解题的一般步骤(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)及研究的过程。(2)(2)对研究对象进行受力分析，弄清各力在对研究对象进行受力分析，弄清各力在研究

7、过程中的做功情况，研究过程中的做功情况，判断是否符合机械判断是否符合机械能守恒的条件。能守恒的条件。(3)3)恰当地选取参考平面恰当地选取参考平面，确定研究对象在，确定研究对象在过程中的起始状态和末始状态的机械能过程中的起始状态和末始状态的机械能(包包括动能和势能括动能和势能)。(4)(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。根据机械能守恒定律列方程，进行求解。4、在距离地面、在距离地面20m高处以高处以15m/s的初的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取取g10m/s2，求小球落地速度大小，求小球落地速度大小?25m/s小 结一、动能和势能的相互转化 通过重力和弹力做功,动能和势能可以相互转化二、机械能守恒定律1、条件：系统内只有重力或弹力做功2、表达式：或三、功能原理1 如果除重力、弹力外其它力做正功,机械能增加2 如果除重力、弹力外其它力做负功,机械能减少5、如图所示，物体A、B用绳子连接穿过定滑轮，已知mA=2mB,绳子的质量不计，忽略一切摩擦，此时物体A、B距地面高度均为H，释放A，求当物体A刚到达地面时的速度多大？（设物体B到 滑 轮 的 距 离 大 于H）谢谢大家！