高中物理 第七章 第八节《机械能守恒定律》课件 新人教版必修2.ppt

机械能守恒定律 物体的动能和势能之和称为物体的机械能 机械能包括动能 重力势能 弹性势能 表达式 E EK EP 一 机械能 1 动能和重力势能可以相互转化2 动能和弹性势能可以相互转化 二 动能与势能的相互转化 通过重力或弹簧弹力做功 机械能可以从一种形式转化成另一种形式 质量为m的物体自由下落过程中 经过高度h1的A点时速度为v1 下落至高度h2的B点处速度为v2 不计空气阻力 取地面为参考平面 试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能 并找到这两个机械能之间的数量关系 h1 v1 v2 m h2 A B 一 机械能守恒定律 1 内容 在只有重力 弹簧 弹力做功的情况下 物体的动能和势能发生相互转化 但机械能的总量保持不变 2 条件 系统内只有重力 弹簧 弹力做功 其它力不做功 或其它力做功代数和为零 1 从系统的内 外力做功的角度看 只有重力 弹簧 弹力做功 具体表现为三种情况 机械能守恒条件的进一步理解 1 从系统的内 外力做功的角度看 只有重力 弹簧 弹力做功 具体表现为三种情况 1 只受重力 弹簧 弹力 机械能守恒条件的进一步理解 1 从系统的内 外力做功的角度看 只有重力 弹簧 弹力做功 具体表现为三种情况 1 只受重力 弹簧 弹力 2 还受其它力 但其它力不做功 机械能守恒条件的进一步理解 1 从系统的内 外力做功的角度看 只有重力 弹簧 弹力做功 具体表现为三种情况 1 只受重力 弹簧 弹力 2 还受其它力 但其它力不做功 3 其它力做功 但做功的代数和为零 机械能守恒条件的进一步理解 2 从能量转化的角度看 只有系统内动能和势能相互转化 无机械能与其它形式能量 如内能 之间的转化 3 数学表达式 3 数学表达式 3 数学表达式 例题1 在下面各个实例中 除1外都不考虑空气阻力 判断哪些机械能是守恒的 并说明理由 1 伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落 例题1 在下面各个实例中 除1外都不考虑空气阻力 判断哪些机械能是守恒的 并说明理由 1 伞兵带着张开的降落伞在空气中匀速下落 解析 机械能不守恒 因为除重力做功外 降落伞还要克服空气阻力做功 2 抛出的手榴弹做抛物线运动 2 抛出的手榴弹做抛物线运动 解析 机械能守恒 因为除受重力外 没有其它力对手榴弹做功 2 抛出的手榴弹做抛物线运动 解析 机械能守恒 因为除受重力外 没有其它力对手榴弹做功 3 物体沿着光滑的曲面滑下 2 抛出的手榴弹做抛物线运动 解析 机械能守恒 因为除受重力外 没有其它力对手榴弹做功 3 物体沿着光滑的曲面滑下 解析 机械能守恒 因为除重力做功外 曲面弹力始终与位移垂直 不做功 4 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升 4 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升 解析 机械能不守恒 因为除重力外 还有拉力对物体做功 4 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升 解析 机械能不守恒 因为除重力外 还有拉力对物体做功 5 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧 把弹簧压缩后 又被弹回来 考察小球和弹簧组成的系统 4 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上升 解析 机械能不守恒 因为除重力外 还有拉力对物体做功 5 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧 把弹簧压缩后 又被弹回来 考察小球和弹簧组成的系统 解析 机械能守恒 因为除弹簧弹力外 没有其它力对小球做功 6 用细绳拴着一个小球 使小球在光滑水平桌面内做匀速圆周运动 6 用细绳拴着一个小球 使小球在光滑水平桌面内做匀速圆周运动 解析 机械能守恒 因为小球在水平面上运动 重力和支持力不做功 重力势能不变 绳的拉力始终与位移垂直 也不做功 小球做匀速圆周运动 动能也不变 7 套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动 7 套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动解析 机械能守恒 因为除重力外 环的弹力不做功 小球的动能和重力势能相互转化 但机械能保持不变 例题2 下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是 A 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B 做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒 C 合外力对物体做功为零时 机械能一定守恒 D 只有重力对物体做功 物体机械能一定守恒 E 当物体除受重力外还受到其它的力 但其它的力不做功或其它的力做功的代数和为零 物体的机械能也一定守恒 F 物体所受的合力不等于零 它的机械能可能守恒 例题2 下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是 A 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B 做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒 C 合外力对物体做功为零时 机械能一定守恒 D 只有重力对物体做功 物体机械能一定守恒 E 当物体除受重力外还受到其它的力 但其它的力不做功或其它的力做功的代数和为零 物体的机械能也一定守恒 F 物体所受的合力不等于零 它的机械能可能守恒 BDEF 二 机械能守恒定律解题 应用机械能守恒定律解题 正确选取研究对象和研究过程 明确初 末状态的动能和势能 是解决问题的关键 例 以20m s的速度将一物体从地面竖直上抛 若忽略空气阻力 g取10m s2 试求 1 物体上升的最大高度 2 以水平地面为参考平面 物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置 例 以20m s的速度将一物体从地面竖直上抛 若忽略空气阻力 g取10m s2 试求 1 物体上升的最大高度 2 以水平地面为参考平面 物体在上升过程中重力势能和动能相等的位置 提示 忽略空气阻力 物体在空中只受重力作用 只有重力做功 满足机械能守恒的条件 2 对研究对象进行受力分析 弄清各力在研究过程中的做功情况 判断是否符合机械能守恒的条件 3 恰当地选取参考平面 确定研究对象在过程中的初始状态和末状态的机械能 包括动能和势能 4 根据机械能守恒定律列方程 进行求解 机械能守恒定律解题的一般步骤 1 根据题意 选取研究对象 物体或系统 及研究的过程