第七章《机械能守恒定律》机械能守恒定律复习课件

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,*,*,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,*,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,*,*,机械能守恒定律,全章复习,机械能守恒定律全章复习,一、功,2,、做功的两个必要条件,力,物体在,力的方向,上发生位移,1,、功的概念：力和力的方向上的位移的乘积。,一、功2、做功的两个必要条件1、功的概念：力和力的方向上的位,3,、公式：,当,时，表示力对物体,不做功,当,时，表示力对物体做,正功（动力）,当,时，表示力对物体做,负功（阻力）,3、公式：当时，表示力对物体不做功当,、特点,功是过程量，做功的过程是能量转化的过程,功是标量，注意正、负功的意义,、求功的二种方法,（求恒力的功）,利用动能定理（求恒力、变力的功）,6,、,合力的功,W=F,合,L,W=W,1,W,2,W,3,W,n,、特点、求功的二种方法6、合力的功,二、功率,、概念：功跟完成功所用时间的比值,、公式：,平均功率：,瞬时功率：,二、功率平均功率：瞬时功率：,3如图所示，质量分别为m,l,和,m,2,的两个物体，,m,1,m,2,，在大小相等的两个力,F,1,和,F,2,的作用下沿水平方向移动了相同的距离，若,F,1,做的功为,W,1,，,F,2,做的功为,W,2,则：,A、W,1,W,2,B W,1,W,2,CW,1,=W,2,；,D条件不足，无法确定,（,C ）,4如图，物体重10N，置于水平地面上，线绳一端系在物体上，另一端跨过定滑轮，用16 N的力F，沿与竖直成60,0,角的方向拉过,0.5m，则拉力对物体做的功是,A、8J；B5J；C4J；D0,（,A ）,3如图所示，质量分别为ml和m2的两个物体，m1m2,跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是,50kg，他一分钟跳绳180次，假定在每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的 ，则该运动员跳绳时克服重力做功的平均功率是W。（g取10m/s,2,),功率的计算,分析：运动员每次克服重力所做的功就等于他重力势能的增量。跳一次的时间,t=60/180=1/3 s，每次在空中的时间t,=1/33/5=1/5 s。,每次跳起的高度 得平均功率：,跳绳是一种健身运动，设某运动员的质量是50kg，他一分钟跳绳,机动车两种启动方式：,对机动车等交通工具，在启动的时候，通常有两种启动方式，,即以恒定功率启动和以恒定加速度启动现比较如下：,两种方式,以恒定功率启动,以恒定加速度启动,Pt,图和,vt,图,机动车两种启动方式：两种方式以恒定功率启动以恒定加速度启动P,3、一质量为4.010,3,kg、发动机的额定功率为60kw的汽车从静止开始以a=0.5m/s,2,的加速度做匀加速直线运动。它在水平面上运动过程中所受的阻力为车重的,0.1倍，求：（g取10m/s,2,),（1）起动后2s末发动机的输出功率；,（2）它以0.5m/s,2,的加速度做匀加速运动所能行驶的时间；,（3）汽车在此路面上所能行驶的最大速度？,(1)6kw (2)20s (3)15m/s,3、一质量为4.0103kg、发动机的额定功率为60kw的,三、机械能,、动能,、重力势能,（与参考平面选取有关）,重力做功只与初末位置的高度有关，与路径无关。,、弹性势能,三、机械能,四、功能关系,、动能定理：,力在一个过程中对物体所做的功,等于物体在这个过程中动能的变化,。,表达式,:,W,=,E,K,(,如果物体受到几个力的共同作用,动能定理中的,W,即为合力做的功,),、重力的功与重力势能变化的关系,四、功能关系、重力的功与重力势能变化的关系,应用动能定理解题的步骤,（,1,）,确定研究对象和研究过程。,动能定理的研究对象只能是单个物体，如果是系统，那么系统内的物体间不能有相对运动。,（,2,）,对研究对象进行受力分析。,（研究对象以外的物体施于研究对象的力都要分析，含重力）。,（,3,）,写出该过程中合外力做的功，或分别写出各个力做的功（注意功的正负）。,如果研究过程中物体受力情况有变化，要分别写出该力在各个阶段做的功。,（,4,）,写出物体的初、末动能。,（,5,）,按照动能定理列式求解。,应用动能定理解题的步骤,基础过关,4.,如图所示，斜面倾角为,，长为,L,，,AB,段光滑，,BC,段粗糙，且,BC,=2,AB,。质量为,m,的木块从斜面顶端无初速下滑，到达,C,端时速度刚好减小到零。求物体和斜面,BC,段间的动摩擦因数,。,C,B,A,基础过关4.如图所示，斜面倾角为，长为L，AB段光滑，B,解答过程,:,木块在,AB,段与,CD,段滑动时受力情况如图,F,N,G,A,B,F,N,G,F,f,B,C,考虑木块在斜面上的整个下滑过程,根据动能定理,W,合,=E,k,根据动能定理列式求解,确定研究过程,受力分析,确定研究对象,解答过程:木块在AB段与CD段滑动时受力情况如图FNGABF,5.,在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到某一值时，立即关闭发动机后滑行至停止，其,v-t,图像如图所示,.,汽车牵引力为,F,，运动过程中所受的摩擦阻力恒为,f,，全过程中牵引力所做的功为,W1,，克服摩擦阻力所做的功为,W2,，则下列关系中正确的是,().,(A)F:f=1:3,(B)F:f=4:1,(C)W1:W2=1:1,(D)W1:W2=1:3,BC,基础过关,5.在平直公路上,汽车由静止开始作匀加速运动，当速度达到某一,五、机械能守恒定律,在,只有重力或弹力做功,的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变,.,这就是,机械能守恒定律,、条件：只有重力或系统内弹力做功,、表达式：,五、机械能守恒定律、条件：只有重力或系统内弹力做功、表达,用机械能守恒定律解题的一般步骤,1,选取研究对象,系统或物体,2,根据研究对象所经历的物理过程进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒,3,恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初末状态时的机械能,4,根据机械能守恒定律列方程，进行求解,用机械能守恒定律解题的一般步骤 1选取研究对象,子弹与木块构成的系统,做匀速圆周运动的小球,光滑固定凹槽上运动的小球,F1,F2,光滑水平面上两物块和弹簧构成,的系统，受到大小相等的两作用力,拉动过程中,基础过关,7.,判断下列情况中机械能是否守恒,子弹与木块构成的系统做匀速圆周运动的小球光滑固定凹槽上运动的,基础过关,9,、如图所示，质量,m,为,2,千克的物体，从光滑斜面的顶端,A,点以,v,0,=5 m/s,的初速度滑下，在,D,点与弹簧接触并将弹簧压缩到,B,点时的速度为零，已知从,A,到,B,的竖直高度,h,=5,米，求弹簧的弹力对物体所做的功。,基础过关9、如图所示，质量m为2千克的物体，从光滑斜面的顶端,解答过程,:,虽然弹簧的弹力是变力，由于斜面光滑，,只有重力或弹力做功，物体,机械能守恒，,取,B,所在水平面为零参考面，弹簧原长处,D,点为弹性势能的零参考点，,研究对象,判断是否满足机械能守恒条件,受力及做功分析,恰当选参考平面确定初状态和末状态的机械能,建方程,则状态,A,：,E,A,=,mgh,+,mv,0,2,/2,状态,B,：,E,B,=,E,p+0,由机械能守恒定律得：,E,A,=,E,B,W,弹,=0,E,p=,（,mgh,+,mv,0,2,/2,）,=,125,（,J,）。,E,p=,mgh,+,mv,0,2,/2,弹力对物体做负功，弹簧的弹性势能增加，且弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等。,解答过程:虽然弹簧的弹力是变力，由于斜面光滑，只有重力或弹力,六、能量守恒定律,能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变,六、能量守恒定律 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一,基础过关,例,11.,下列说法中正确的是（）,A.,不同形式能量的转化是通过做功来实现的,B.,做功的过程总是伴随着能量的变化,C.,某种形式的能量增加,10J,，一定有其他形式的能量减少,10J,D.,某个物体的能量减少,10J,，一定有其他物体的能量增加,10J,A B C D,基础过关例11.下列说法中正确的是（）A B C D,实验复习,验证机械能守恒定律,实验复习,研究在自由落体运动中：,？,O,A,B,C,D,方案,1：从起点开始计算,方案,2：从一般位置开始计算,研究在自由落体运动中：？OABCD方案1：从起点开始计算方案,测量这些物理量，需要哪些器材？,实验器材,重物、打点计时器、纸带、交流电源、铁架台、夹子、毫米刻度尺,测量这些物理量，需要哪些器材？实验器材重物、打点计时器、纸带,1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？,我们要求重物作自由落体运动，而阻力是不可避免地存在的，为了减少阻力对实验的影响，应采用密度较大的重物。,实验注意事项,1、选择重物时，选轻一点的好还是重一点的好？为什么？,2、安装打点计时器时，应注意什么问题？,计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向，计时器要稳定在铁架台上，并将计时器伸出桌外。,3、这样做的目的是什么?,减小纸带与限位孔的摩擦带来的实验误差；保证重物有足够的下落空间，以便在纸带上能够打出较多的点，有利于进行计算,2、安装打点计时器时，应注意什么问题？计时器平面,4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？,先通电源，再释放纸带,5、释放纸带时应注意什么问题？,释放重物前，重物应靠近打点计时器，以便能打出较多的点。拉稳纸带的上端，确保重物由静止释放。,4、实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？先通电源，再释放纸,按如下实验步骤进行实验,1.按照课本所示装置安装打点计时器,2.将纸带穿过计时器，下端与重物相连,3.接通电源，待计时器工作稳定后释放纸带,4.及时切断电源，取下纸带，标上纸带号,5.,更换纸带，重复以上步骤,6.整理器材，使器材复位,实验步骤与操作,按如下实验步骤进行实验1.按照课本所示装置安装打点计时器实验,验证,：,计时器打下的第一个点作为起始点，适当大距离后选一个点作终点,V,h,数据处理,注意：必须保证纸带上的第一个点迹清晰，且是放手时打下的第一个点。,验证：计时器打下的第一个点作为起始点，适当大距离,误差分析,因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能增加量必定稍小于重力势能减少量,误差分析 因重物下落中要克服阻力做功，实验的动能,第,7章 机械能及其守恒定律,6、探究功与物体速度变化的关系,第7章 机械能及其守恒定律6、探究功与物体速度变化的关,实验：探究做功与小车速度变化的关系,实验目的：通过实验探究橡皮筋对小车做功与小车速度的关系,实验器材：橡皮筋、小车、木板、打点计时器、铁钉等,橡皮筋,小车,打点计时器,纸带,木板,铁钉,实验：探究做功与小车速度变化的关系实验目的：通过实验探究橡皮,思考,小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？,橡皮筋对小车拉力做的功能否直接测量？,橡皮筋的弹力是变力，且弹力与伸长量的关系也不严格遵守胡克定律，不容易计算。,?,?,?,C B A,橡皮筋被拉伸直到恢复原长的过程中,怎样设计实验才能解决这一问题,?,思考小车在木板上运动的过程中，哪一阶段橡皮筋对小车做功？橡皮,解决方案,第一次用,一条,橡皮筋拉小车,第二次用,两条,完全相同的橡皮筋并联起来栓到小车上拉小车，且使每条橡皮筋的伸长都,和第一次的伸长量一样,做功,W,做功,2W,依次类推，并联,三条,、,四条,橡皮筋，且拉伸的长度都一样，做的功为,3W,、,4W,解决方案第一次用一条橡皮筋拉小车第二次用两条完全相同的橡皮筋,思考,小车在木板上做什么性质的运动？,先加速后匀速再减速,我们要取的速度是哪个阶段的速度？这个速度该如何测量？,橡皮筋恢复原长时的速度。利用打点计时器，用橡皮筋恢复原长时的一段