7-8机械能守恒定律优质课课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,7.8机械能守恒定律,学习目标,1.,知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化,2.,会正确推导机械能守恒定律，理解机械能守恒定律的内容，知道其含义和适用条件,3.,在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。,知识回顾,1,、动能：,2,、重力势能：,3,、弹性势能：,4,、动能定理：,5,、重力做功与重力势能变化,的关系：,6,、弹力做功与弹性势能变化,的关系：,机械能,功能关系,弹,一、机械能,1,、概 念：,动能、重力势能和弹性势能的统称。,说明：物体的机械能为动能和势能之和。,2,、表达式：,3,、机械能是标量，具有相对性：,说明：先选取参考平面和参考系（一般选地面作参考）。,二、动能和势能的相互转化,重力势能转化为动能,v,v,动能转化为重力势能,自由落体,竖直上抛,重力势能,减小,动能,增加,动能,减小,重力势能,增加,重力势能,动能,重力做功,重力势能,动能,重力做功,弹性势能,弹力做功,弹力做功,二、动能和势能的相互转化,根据动能定理，有,根据重力做功与重力势能的关系可知：,由以上两式可得：,A,点,B,点,即：,三、机械能守恒定律,推导：,A,B,v,结论：,在只有,重力做功,的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。,在,只有,弹力做功,的,物体系统内,，,动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能保持不变。,三、机械能守恒定律,在,只有重力或弹力做功,的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变,。,1,、,内容：,2,、表达式：,E,K,=,E,P,守恒和相等的区别：,1.,守恒：,如果某一个物理量在某个过程中始终保持不变，那么我们就说这个物理量在此过程中守恒,.,2.,相等：,如果一个物理量在两点的值一样，那么我们就说这个物理量在这两点相等,.,只有重力或系统内弹力做功，其它力不做功（或其它力做功代数和为零）。,A.,从做功角度分析,B.,从能量转化角度分析,只有系统内动能和势能相互转化，无其它形式能量之间（如内能）的转化。,只有重力或弹力做功,.,3,机械能守恒定律成立的条件：,判一判：,下列情境中物体系统的,机械能守恒吗？,乙,甲,A,B,C,A,沿光滑斜面下滑的木块,V,0,F,阻,G,匀速下降的降落伞,平抛运动,用细绳系一小球，使小球在竖直平面内做圆周运动,摆动的小球,（空气阻力不计,),小球落到弹簧上,例：,把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为,l,最大偏角为,。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？,解：,选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。,小球在最低点,O,时为,末状态,：,末状态的动能：,E,k2,=1/2,mv,2,重力势能：,E,p2,=0,末状态的机械能为：,E,k2,+E,p2,=1/2,mv,2,根据机械能守恒定律有 ：,E,k2,+E,p2,=E,k1,+E,p1,即,1/2,mv,2,=,mgl,( 1-,cos,),所以,v =,O,l,A,B,小球在最高点,A,时为,初状态,：,初状态的动能：,E,k1,=0,初状态的,重力势能：,E,p1,=,mg(l-lcos,）,初状态的,机械能：,E,k1,+E,p1,=,mg(l-lcos,),（,1,）,确定,研究对象,，画出过程示意图；,4,、应用机械能守恒定律解题的一般步骤：,（,2,）,分析物体的受力，明确各力做功的情况，,判断是否符合,机械能守恒的条件,；,（,3,）,分析物体的运动，,恰当地选取参考平面，,确定物体初、末状态的机械能,（势能和动能）；,（,4,）根据,机械能守恒定律,列方程,求解。,练一练：,从离地面高,20,米处以,10m/s,的初速度水平抛出一个质量为,1Kg,的铁球，铁球下落过程中在离地,5m,高处时的速度是多大？,（不考虑空气阻力）,解：如图，以,地面为参考平面,。铁球下落过程中机械能守恒，有,v,0,h,1,h,2,课堂小结：,1,、机械能,2,、机械能守恒定律,概 念,:,表达式：,机械能是标量，具有相对性。,机械能之间可以互相转化。,内容：在只有重力或弹力做功的物体系统,中，动能和势能可以相互转化，而总的机,械能保持不变。,表达式,成立的条件,:,只有重力或弹簧弹力做功。,课堂练习：,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,人造卫星沿圆形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,（,BD,）,2,、一个轻弹簧固定于,O,点，另一端系一重物，将重物从与悬点,O,在同一水平面肯弹簧保持原长的,A,点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由,A,摆到最低点的过程中（ ）,A,、重物的重力势能减少。,B,、重物的重力势能增加。,C,、重物的机械能不变。,D,、重物的机械能减少。,o,A,AD,提示：球和弹簧组成的系统机械能守恒。,3,、如图所示，桌面离地高为,h,，,质量为,m,的小球从离桌面高,H,处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落地前瞬间的机械能为,A,mgh,B,mgH,C,mg(h+H),D,mg(H-h),（,B,）,4,：以,10m/s,的速度将质量为,m,的物体竖直向上抛出。若忽略空气阻力，求：,（,1,）物体上升的最大高度。,（,2,）上升过程中何处重力势能和动能相等？,答案：（,1,）,5m (2) 2.5m,5,、如图，小球自,a,点由静止自由,下落，到,b,点时与弹簧接触，到,c,点时,弹簧被压缩到最短，若不计弹簧质量,和空气阻力，在小球由,a,b,c,的运,动过程中：（ ）,A.,小球和弹簧总机械能守恒,B.,小球的重力势能随时间均匀减少,C.,小球在,b,点时动能最大,D.,到,c,点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量,AD,作业：,课本,78,页,1,、,3,、,4,