高一物理：7.8《机械能守恒定律》课件（人教版必修二）

欢迎进入物理课堂 机械能守恒定律 本节的重点内容有1 机械能守恒定律内容2 守恒条件3 机械能守恒定律的初步应用 重力势能 弹性势能 动能 势能Ep 机械能E EK EP 知识回顾与复习 物体由于运动而具有的能叫做动能 Ek mv2 2 相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做势能 Ep mgh Ep kx2 2 1 机械能 物体在某状态时的动能 重力势能和弹性势能的总和叫做物体的机械能 进站前关闭发动机 机车凭惯性上坡 动能变成势能储存起来 出站时下坡 势能变成动能 节省了能源 生活中的实例 2 动能与势能可相互转化 动能和势能之间转换时 物体的机械能有什么特点 探寻动能与势能转化规律 如图 一个质量为m的小球自由下落或做斜抛运动或竖直上抛 经过某高度为h 的A点时速度为v 下落到某高度为h2的B点时速度为v2 试写出小球在A点时的机械能EA和在B点时的机械能EB 并找出小球在A B时所具有的机械能EA EB之间的数量关系 动能和弹性势能间的转化 在只有弹力做功的物体系统内 动能和弹力势能可以相互转化 但机械能的总量保持不变 弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化 EK2 EP2 EK1 EP1即E2 E1 Ek减 Ep增 mgh2 mv22 2 mgh1 mv12 2 结论 Ep减 Ek增 探讨守恒的条件 假如物体还受其它力做功 机械能是否还守恒 在只有重力做功的物体系统内 物体的动能和重力势能可以相互转化时 机械能 在具体判断机械能是否守恒时 一般从以下两方面考虑 对于某个物体 只受重力 弹力 做功 受其它力 而其他力不做功 则该物体的机械能就守恒 对于由两个或两个以上物体 包括弹簧在内组成的系统 如果系统只有重力做功或弹力做功 物体间只有动能 重力势能和弹性势能之间的相互转化 系统与外界没有机械能的转移 系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能就守恒 4 除受重力或弹力外 受其他力 但其他力不做功 或其他力做功的代数和为零 如何利用机械能守恒定律的条件判断一个过程中系统 或物体 的机械能是否守恒 1 物体只受重力 只发生动能和重力势能的相互转化 自由落体运动 抛体运动 3 物体既受重力 又受弹力 但只有重力和弹力做功 发生动能 弹性势能 重力势能的相互转化 2 只有弹力做功 只发生动能和弹性势能的相互转化 5 判断机械能是否守恒的方法 1 用做功来判断 分析物体或物体受力情况 包括内力和外力 明确各力做功的情况 若对物体或系统只有重力或弹力做功 没有其他力做功或其它力做功的代数和为零 则机械能守恒 2 用能量转化来判定 若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化 则物体系统机械能守恒 3 对一些绳子突然绷紧 物体间非弹性碰撞等问题 除非题目特别说明 机械能必定不守恒 完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒 小结 Ek减 Ep增 Ep减 Ek增 说一说 下列实例中哪些情况机械能是守恒的 跳伞员利用降落伞在空中匀速下落 抛出的篮球在空中运动 不计阻力 下列几种情况中 机械能一定守恒的是 A 做匀速直线 F合 0 运动的物体B 水平抛出的物体 不计空气阻力 C 固定光滑曲面上运动的物体 如图所示D 物体以0 8g的加速度竖直向上做匀减速运动 随堂练习 多项 点评 机械能是否守恒与物体的运动状态无关 如图所示 质量为m的物体 以速度v离开高为H的桌子 当它落到距地面高为h的A点时 在不计空气阻力的情况下 下列哪些说法是正确的 A 物体在A点具有的机械是mv2 2 mgHB 物体在A点具有的机械能是mvA2 2 mghC 物体在A具有的动能是mv2 2 mg H h D 物体在A点具有的动能是mg H h 随堂练习 多项 应用 课本例题 机械能守恒定律的应用 下列关于物体机械能守恒的说法中 正确的是 A 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B 合外力对物体不做功 物体的机械能一定守恒C 物体只发生动能与势能的相互转化时 物体的机械能守恒D 运动的物体 若受合外力为零 则其机械能一定守恒E 做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒 1 考查守恒条件理解 单项 点评 机械能是否守恒与物体的运动状态无关 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 单项 如图所示 木块B与水平桌面间的接触是光滑的 子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内 将弹簧压缩到最短 则从子弹开始射入木块到弹簧压缩至最短的整个过程中 A 子弹A与木块B组成的系统机械能守恒B 子弹A与木块B组成的系统机械能不守恒C 子弹 木块和弹簧组成的系统机械能守恒D 子弹 木块和弹簧组成的系统机械能不守恒 单项 一个人站在阳台上 以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出 竖直向下抛出 水平抛出不计空气阻力测三球落地时的速率 速度大小叫速率 A 上抛球最大B 下抛球最大C 平抛球最大D 三球一样大 2 常规题 单项 有三个质量都是m的小球a b c 以相同的速度v0在空中分别竖直向上 水平和竖直向下抛出 三球落地时 不计空气阻力 A 动能不同B 重力做功不同C 机械能相同D 重力势能变化量不同 单项 将一物体以速度v0从地面竖直上抛 当物体运动到某高度时 他的动能恰为重力势能的一半 不计空气阻力 则这个高度为 A v2 gB v2 2gC v2 3gD v2 4g 单项 3 其它 如图所示 均匀铁链长为L 平放在距离地面高为2L的光滑水平面上 其长度1 5的悬垂于桌面下 从静止开始释放铁链 求铁链下端刚要着地时的速度 如图所示 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 4 综合题 多项 一个质量为m的物体以a 2g的加速度竖直向下加速运动 则在此物体下降h高度的过程中 物体的 A 重力势能减少了2mghB 动能增加了2mghC 机械能保持不变D 机械能增加了mgh 多项 如图所示 长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架 在A B处固定的小球质量分别为2m m 开始时OB竖直 放手后开始运动 下列说法正确的是 不计任何阻力 A A球到达最低点时速度为零 B A球机械能减少量等于B球机械能增加量 C B球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运动时的高度 D 当支架从左向右回摆时 A球一定能回到起始高度 多项 小结 应用机械能守恒定律的解题步骤 1 确定研究对象 2 对研究对象进行正确的受力分析 3 判定各个力是否做功 并分析是否符合机械能守恒的条件 4 视解题方便选取零势能参考平面 并确定研究对象在始 末状态时的机械能 5 根据机械能守恒定律列出方程 或再辅之以其他方程 进行求解 同学们 来学校和回家的路上要注意安全 同学们 来学校和回家的路上要注意安全