机械能守恒 ppt

Vh一、机械能：物体所具有的动一、机械能：物体所具有的动能和势能统称为机械能。能和势能统称为机械能。E=EK+EP=mv2+mgh 12动能和势能之间可以相互转化（一）动能和势能之间可以相互转化（一）动能和势能之间可以相互转化（二）动能和势能之间可以相互转化（二）动能和势能之间可以相互转化（三）动能和势能之间可以相互转化（三）动能和势能之间可以相互转化（四）动能和势能之间可以相互转化（四）自由落下的小球自由落下的小球VV=0h动能最大势能最小动能最小势能最大重力势能转化为动能重力势能转化为动能问题：问题：1、你还能举出生活中动能和势能之、你还能举出生活中动能和势能之间相互转化的例子吗？间相互转化的例子吗？2、动能和势能之间的转化是通过什、动能和势能之间的转化是通过什么来实现的呢？么来实现的呢？3、动能和势能之间的相互转化遵循、动能和势能之间的相互转化遵循什么规律呢？什么规律呢？v分析分析v如图583所示，桌面高为A，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为()v A.mgh B.mgH C.mg(H+h)D.mg(Hh)v解析解析：v机械能是动能和势能的总和，因为选桌面为零势舶面，所以开始时机械能为mgH，由于小球在下落过程中只受重力，所以小球在落地之前机械能守恒，即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相等v答案：B二、机械能守恒的理论推导（以自由落体为例）二、机械能守恒的理论推导（以自由落体为例）设小球下落时先后经历了设小球下落时先后经历了A、B两点。两点。因为只有重力做功，根据动能定理有因为只有重力做功，根据动能定理有:V0=0h1h2V1V2AB又又根据重力做功与重力势能的变化根据重力做功与重力势能的变化关系有：（选地面为参考面）关系有：（选地面为参考面）由（由（1）、（）、（2）两式得：）两式得：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）做功的情形下，物体的情形下，物体的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，而总的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，而总的机械能保持不变。的机械能保持不变。条件条件：1、只有重力和弹力做功。、只有重力和弹力做功。2、只发生动能和势能间的相互转化。、只发生动能和势能间的相互转化。讨论讨论|：判断下列各运动机械能是否守恒：判断下列各运动机械能是否守恒VAV1不计空气阻力不计空气阻力和摩擦阻力和摩擦阻力V在在粗糙的水平路面匀速行驶粗糙的水平路面匀速行驶守恒守恒不守恒不守恒v随堂练习v把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大倾角为小球到达最底端的速度是多大?讨论交流：讨论交流：1 1、“只有重力做功只有重力做功”与与“只受重力作用只受重力作用”有区别吗？有区别吗？2 2、“机械能守恒机械能守恒”与与“机械能总量不变机械能总量不变”有区别吗？有区别吗？表达式表达式：任意状态下，动能和势能总和相等任意状态下，动能和势能总和相等势能的减少量等于动能的增加量势能的减少量等于动能的增加量v典例探究典例探究v例1如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是v解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。v答案：Cv例2长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图 所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？v解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为m，则单位长度质量（质量线密度）为mLv设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得v 应用机械能守恒定律解题的基本步骤应用机械能守恒定律解题的基本步骤(1)(1)确定研究对象，明确它的运动过程。确定研究对象，明确它的运动过程。(2)(2)对物体受力分析，明确各力做功情况，判断对物体受力分析，明确各力做功情况，判断机械能是否守恒。机械能是否守恒。(3)(3)明确初状态和末状态的机械能明确初状态和末状态的机械能.(4)(4)利用机械能守恒定律列方程求解利用机械能守恒定律列方程求解