《机械能守恒定律》优质课ppt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,*,第七章 机械能守恒定律,7.8,机械能守恒定律,第七章 机械能守恒定律 7.8 机械能守恒定律,演示实验：碰鼻子实验,为什么小球好象记着自已的位置不会碰到鼻尖？,导入新课,演示实验：碰鼻子实验为什么小球好象记着自已的位置不会碰到鼻尖,知识回顾,动能定理,合力所做的总功等于物体动能的变化：,重力做的功等于物体重力势能的减少量：,弹力做的功等于弹性势能的减少量：,W,G,= E,P1,- E,P2,W,F,弹,= E,P1,- E,P2,重力做的功与于重力势能的关系：,弹力做的功与于弹力势能的关系：,知识回顾动能定理合力所做的总功等于物体动能的变化：重力做的功,新课教学,一、机械能,1.,概念：,动能、势能（包括重力势能、弹性势能）统称机械能， 用符号,E,表示,2.,表达式：,P,k,E,E,E,+,=,3.,机械能是,标量,，具有,相对性,新课教学一、机械能1.概念：动能、势能（包括重力势能、弹性势,1,、质量,m=2kg,的物体在距地面,10m,高处，以,10m/s,的水平速度飞行，求它的机械能为多少？,动能,:,势能,:,机械能：,E,p,=mgh=200J,J,E,E,E,P,k,300,=,+,=,即时训练,1,：,即时训练,1,：,1、质量m=2kg的物体在距地面10m高处，以10m/s的水,过山车,二、动能和势能的相互转化,重力势能,动能,过山车二、动能和势能的相互转化重力势能动能,二、动能和势能的相互转化,弯弓射箭,动能,弹性势能,二、动能和势能的相互转化弯弓射箭动能弹性势能,二、动能和势能的相互转化,蹦床,弹性势能,动能,重力势能,二、动能和势能的相互转化蹦床弹性势能动能重力势能,问题,：动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？上述各运动过程中，物体的机械能是否,守恒,呢？,通过具体的实例进行理论推导分析,.,先考虑只有重力对物体做功的理想情况,.,二、动能和势能的相互转化,结论：动能、重力势能和弹性势能之间可以相互转化,问题：动能和势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？上述各运,三、机械能守恒定律,（,1,）分析小球受几个力,?,（,2,）分析各个力的做功情况如何,?,（,3,）根据动能定理写出,A,到,B,过程中合力做功与动能的变化的关系？,（,4,）写出,A,到,B,过程中重力做功与重力势能的关系？,（,5,）以上两式联立得到什么结论？,探究,1,、探究动能和重力势能转化规律,如图所示：物体沿光滑曲面滑下，在下滑过程中任意选取两个位置,A,、,B,以地面为参考平面，当物体经过位置,A,时的动能为,E,k1,重力势能,E,p1,;,经过位置,B,时，动能,E,k2,重力势能,E,p2,。,探究物体在,A,、,B,两点机械能是否相等？,我们可以从以下几个方面分析：,三、机械能守恒定律,三、机械能守恒定律（1）分析小球受几个力?探究1、探究动能和,探究过程展示：,A,点到,B,点过程：只有重力做功,由动能定理得：,由重力做功和重力势能变化的关系有：,得到：,整理得：,即：,探究过程展示：,在只有,重力做功,的物体系统中，,动能,和,重力势能,可以相互转化，,而总的机械能保持不变,.,结论,1,：,在只有重力做功的物体系统中，结论1：,探究,2,、探究动能和弹性势能转化规律,三、机械能守恒定律,三、机械能守恒定律,如图所示，轻弹簧放在光滑水平面上，,O,为原长位置，将弹簧向左压缩到,A,点后释放物体，物体在关于,O,点对称的,A,和,A,之间往复运动，根据以上情景探究动能和弹性势能转化规律,探究2、探究动能和弹性势能转化规律三、机械能守恒定律三、机,探究,2,、探究动能和弹性势能转化规律,（,1,）小球由,A,O,运动过程中,小球的受力情况如何,?,（,2,）各个力的做功情况如何,?,（,3,）根据动能定理写出,A,到,O,过程中弹力做功与动能的变化的关系？,（,4,）写出,A,到,O,过程中弹力做功与弹性势能的关系？,（,5,）以上两式联立得到什么结论？,（,6,）,O,到,A,过程和,A,O,有什么不同？,三、机械能守恒定律,小球在,A,点弹性势能为,E,P1,，动能为,E,K1,，在,O,点时弹性势能为,E,P2,，动能为,E,K2,，,探究物体在,A,和,O,点机械能是否相等？,我们可以从以下几个方面分析：,探究2、探究动能和弹性势能转化规律（1）小球由AO运动,A O A,G,F,N,F,探究过程展示：,A,点到,O,点过程：只有弹力做功,由动能定理得：,由弹力做功和弹性势能变化的关系有：,得到：,整理得：,即：,A O AGFNF探究过程展示：,在只有,弹力做功,的物体系统中，,动能,和,弹性势能,可以相互转化，,而总的机械能保持不变,.,结论,2,：,结论,1,：,在只有,重力做功,的物体系统中，,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中，结论2：结论1：在只有重力做功的,三、机械能守恒定律,条件,1.,机械能守恒定律的内容：,在,只有,重力,或,弹力,做功的,物体系统,内，动能和势能可以,互相,转化,，而,总的机械能保持,不变,.,三、机械能守恒定律条件1.机械能守恒定律的内容：在只有重力或,2,、机械能守恒定律的条件,三、机械能守恒定律,包括三种情况：,物体只受重力或弹力作用；,除了系统内的重力和弹力外，物体还受其它的力，但其它力不做功 ；,除重力和弹力外，物体还受其它的力，其它的力做功，但其他力做功的代数和为零,只有重力和弹力做功,2、机械能守恒定律的条件三、机械能守恒定律包括三种情况：只有,2,、下列情境中物体系统的,机械能守恒吗？若守恒，请指明符合,守恒条件哪一种情况,.,沿光滑斜面下滑的木块,图,1,F,阻,G,匀速下降的降落伞,做平抛运动的小球,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,),即时训练,2,：,即时训练,2,：,图,5,图,4,图,3,图,2,情况,情况,情况,情况,A,物体通过绕过光滑滑轮轻绳把,B,物体提升过程,AB,组的系统,图,6,情况,2、下列情境中物体系统的机械能守恒吗？若守恒，请指明符合沿光,三、机械能守恒定律,研究对象,在,只有,重力或,弹力,做功的,物体系统,内，动能和势能可以,互相,转化,，而,总的机械能保持,不变,.,1.,机械能守恒定律的内容：,三、机械能守恒定律研究对象在只有重力或弹力做功的物体系统内，,三、机械能守恒定律,3,、机械能守恒定律的研究对象,三、机械能守恒定律,三、机械能守恒定律,三、机械能守恒定律,三、机械能守恒定律,物体系统,当只有重力做功时，可取一个物体,(,其实是物体与地球构成的系统,),作为研究对象,当物体之间的弹力做功时，必须把,这,几个物体和弹簧构成的系统,作为研究对象,例如：探究,1,以,小球,为研究对象,例如：探究,2,以,小球和弹簧组成的系统,为研究对象,三、机械能守恒定律3、机械能守恒定律的研究对象三、机械能守恒,3,、小球从一定高度做自由落体运动，接触弹簧后，把弹簧压缩，直到静止。在下列说法正确的是,(,不计空气阻力,)( )(,多选）,A,、小球自由落体过程中，小球机械能守恒,B,、小球压缩弹簧过程中，小球机械能守恒,C,、小球压缩弹簧过程中，小球和弹簧组成 系统机械能守恒,D,、整个过程中，小球和弹簧组成系统机械能守恒,即时训练,3,：,ACD,即时训练,3,：,3、小球从一定高度做自由落体运动，接触弹簧后，把弹簧压缩，直,三、机械能守恒定律,1.,动能增加，势能一定减小，,并且，动能增加量等于势能减小量。,2.,动能减小，势能一定增加，,并且，动能减小量等于势能增加量。,在,只有重力或,弹力,做功的,物体系统,内，动能和势能可以,互相,转化,，而,总的机械能,保持,不变,.,初状态机械能,E,1,和末状态机械能,E,2,相等,1.,机械能守恒定律的内容：,三、机械能守恒定律1.动能增加，势能一定减小，在只有重力或弹,E,1,=E,2,（,E,k1,+E,p1,=E,k2,+E,p2,),即初状态的机械能等于末状态的机械能,.,三、机械能守恒定律,4,、机械能守恒定律的表达式,E,k,=-,E,p,（,E,k2,- E,k1,=E,p1,-E,p2,),即动能,(,或势能,),的增加量等于势能,(,或动能,),的减少量,., E1=E2 （ Ek1 +Ep1=Ek2+Ep2),三、,例,:,把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，摆长为,l,，最大偏角为,.,小球运动到最低位置时的速度是多大？,分析：,小球摆动过程中：,受哪些力？,做功情况怎样？,是否满足机械能守恒的条件？,小球运动的初末状态的机械能怎么确定？,四、机械能守恒定律应用,例:把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏,解：对球受力分析,.,绳的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒,取最低点的重力势能为,0,设小球运动到最低位置时的速度是,V,最高点：,最低点：,由机械能守恒,所以,A,O,C,h,四、机械能守恒定律应用,得,解：对球受力分析.绳的拉力不做功，只有重力做功，机械能守恒最,感受物理之美,通过例题，应用机械能守恒定律解题有什么优点？,只需考虑运动的初状态和末状态，不用考虑过程的细节,.,直线运动和曲线运动都可以使用，比牛顿定律更容易解决问题,.,感受物理之美通过例题，应用机械能守恒定律解题有什么优点？只需,演示实验：碰鼻子实验,为什么小球好象记着自已的位置不会碰到鼻尖？,解惑释疑,小球摆动过程机械能守恒，摆回原来位置时，正好静止，好象记着自已的位置不会碰到鼻尖,.,演示实验：碰鼻子实验为什么小球好象记着自已的位置不会碰到鼻尖,五、应用机械能守恒定律解题步骤,五、应用机械能守恒定律解题步骤,4,、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：以,地面为参考平面,.,小球只受重力，机械能守恒,v,0,h,1,h,2,即时训练,4,：,4、从离地面高20米处以10m/s的初速度水平抛出一个质量为,课堂小结：,1,、机械能,3,、机械能守恒定律,概 念,:,表达式：,机械能是标量，具有相对性,2,、动能势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,4,、机械能守恒定律应用和解题步骤,P,K,E,E,D,-,=,D,课堂小结：1、机械能3、机械能守恒定律概 念:表达式：机械能,布置作业：,课后,72,页“问题与练习”,1,、,2,、,3,、,4,布置作业：课后72页“问题与练习”,再见,再见,