高中物理《机械能守恒定律》课件6（15张PPT）（粤教版必修2）

欢迎进入物理课堂 机械能守恒定律 一 教学重点1 理解机械能守恒定律的内容 2 在具体问题中能判定机械能是否守恒 并能列出定律的数学表达式 二 教学难点1 从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件 2 能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒 三 教学过程 一 动能与势能之间的相互转化 机械能 动能与势能 包括重力势能和弹性势能 动能与势能之间的相互转化先让学生观摩课本 图片后思考 图片 二 机械能守恒定律的理论推导 推导过程 推导的实验过程 设一个质量为m的物体自由下落 经过高度为h1的A点时速度为v1 下落到高度h2为的B点时速度为v2 在自由落体运动中 小球只受到重力作用 重力做正功 设重力所做的功为 则由动能定理可得 上式表示 重力所做的功等于小球重力势能的减少 上式表示 重力所做的功等于小球动能的增加 由重力所做的功等于小球重力势能变化的关系可知 由 和 式可得 可见 在自由落体运动中 重力做了多少功 就有多少重力势能转化为等量的动能 把 移项得 或 上式表示 小球在自由落体运动过程中 动能与重力势能之和不变 亦即它的机械能保持不变 从而得出结论 机械能守恒定律 在只有重力做功的条件下 物体的动能和重力势能相互转化 但机械能的总量保持不变 在只有弹力做功的条件下 物体的动能和弹性势能相互转化 但机械能的总量保持不变 三 机械能守恒定律的条件 只有重力或弹力做功 而没有受到其他外力作用 1 从做功的角度看 只有重力 或弹力 做功 机械能守恒 a 只有重力做功 单个物体的动能和重力势能相互转化 物体的机械能守恒 b 只有弹簧的弹力做功 物体的动能和弹簧的弹性势能相互转化 物体与弹簧组成的系统机械能守恒 c 只有重力和弹簧的弹力做功 物体的动能和重力势能与弹簧的弹性势能相互转化 物体和弹簧组成的系统机械能守恒 从能量转化角度看 只有系统内动能和势能的相互转化 无其他形式能量的转化 系统机械能守恒 合外力为零 机械能不一定守恒 合外力做功为零 机械能不一定为零 四 机械能守恒定律的应用 基本解题思路 选取研究对象 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 恰当地选取参考平面 确定研究对象在过程的初末时刻的机械能 根据机械能守恒定律列方程 进行求解 例题 一跳水运动员站在h m的高台上做跳水表演 已知运动员跳离跳台时速度 m s 求运动员落至水面时速度v的大小 忽略运动员身高的影响和空气阻力 解 以运动员为研究对象 从跳离跳台到落至水面 因为只有重力做功 机械能守恒 所以有 所以运动员落至水面时速度v的大小为 五 小结1 我们说机械能守恒的关键是 只有重力或弹力做功 2 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 若只有重力做功 而其他力不做功 则该物体的机械能守恒 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守恒 3 如果物体或系统除重力或弹力之外还有其他力做功 那么机械能就要改变 六 板书设计 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