《机械能守恒定律》优质课件.pptx

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1、机械能守恒定律,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律机械能守恒定律ppt优质课件机械能守恒定,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,核心素养目标物理观念知道能量守恒是自然界的重要规律，知道什么,知识点一追寻守恒量,静止,相同,能量,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,知识点一追寻守恒量实验装置图事实将小球由斜面A上某位置由,知识点二动能与势能的相互转化观图助学,在上面三种情景中儿童、撑竿跳运动员、跳水运动员各有怎样的能量转化？,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,知识点二动能与势能的相互

2、转化在上面三种情景中儿童、撑竿跳运,1.重力势能与动能：只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_，动能_，_转化成了动能；若重力做负功，则_转化为_。2.弹性势能与动能：只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能_，物体的动能_，_转化为动能。3.机械能 (1)定义：_、弹性势能和_都是机械运动中的能量形式，统称为机械能。(2)机械能的改变：通过_或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。,减少,增加,重力势能,动能,重力势能,减少,增加,弹性势能,重力势能,动能,重力,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,1.重力势能与动能：只有重力做功时，

3、若重力对物体做正功，则物,思考判断,(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。( )(2)通过弹力做功，动能和弹性势能可以相互转化。( )(3)物体的机械能一定是正值。( )(4)通过重力或弹力做功，机械能可以转化为其他能。( ),机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,思考判断(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。,射箭时，弓弦的弹性势能转化为箭的动能。,过山车由高处在关闭发动机的情况下飞奔而下，重力势能转化为动能。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,射箭时，弓弦的弹性势能转化为箭的动能。过山车由高处在关闭发动,知识点三机械能守恒

4、定律1.机械能守恒定律在只有_或_做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能_。2.表达式：Ek2Ep2Ek1Ep1。3.机械能守恒条件：只有_或弹力做功。,重力,弹力,保持不变,重力,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,知识点三机械能守恒定律重力弹力保持不变重力机械能守恒定律,思考判断,(1)做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。( )(2)做变速运动的物体机械能可能守恒。( )(3)外力对物体做功为零时，机械能一定守恒。( )(4)机械能守恒时，物体可能受阻力。( )(5)物体所受的外力不等于零，其机械能肯定不守恒。( )(6)物体的速度增大时，其机械能可

5、能减小。( ),机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,思考判断(1)做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。(,(1)“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互转化的整个过程中的任何时刻、任何位置，机械能的总量总保持不变。(2)机械能守恒的条件不是合力做的功等于零，也不是合力等于零。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,(1)“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互转化的整个过,核心要点一机械能守恒条件的理解与判断,1.研究对象(1)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。(2)当物体之间的弹力做功时，必须将这几个物

6、体构成的系统作为研究对象(使这些弹力成为系统内力)。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,核心要点一机械能守恒条件的理解与判断1.研究对象机械能守,2.守恒条件理解(1)从能量转化分析，系统内部只发生动能和势能的相互转化，无其他形式能量(如内能)之间转化，系统机械能守恒。(2)从做功条件分析，机械能守恒的条件是可从以下三种情形理解：只受重力作用：如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动(自由落体、竖直上抛、平抛、斜抛等)。受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功，例如：物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力对物体不做功。,并非“只受重力或弹

7、力作用”。,只有重力或弹力做功。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,2.守恒条件理解并非“只受重力或弹力作用”。只有重力或弹力做,有系统的内力做功，但是,做功代数和为零。,系统只有动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化。,如图所示，拉力对A、对B做功不为零，但代数和为零，A、B组成的系统机械能守恒。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,有系统的内力做功，但是做功代数和为零。系统只有动能和势能的,试题案例例1 (多选)如图所示，下列几种情况，系统的机械能守恒的是(),A.图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动B.图乙中运动员在蹦床上越跳越

8、高C.图丙中小车上放一木块，小车的左侧由弹簧与墙壁相连。小车在左右运动时，木块相对于小车无滑动(车轮与地面摩擦不计)D.图丙中如果小车运动时，木块相对于小车滑动,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,试题案例A.图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动,解析弹丸在碗内运动时，只有重力做功，系统机械能守恒，故选项A正确；运动员越跳越高，表明她不断做功，机械能不守恒，故选项B错误；由于一对静摩擦力做功的代数和为0，系统中只有弹簧弹力做功不为0，机械能守恒，故选项C正确；滑动摩擦力做功的代数和不为0，系统机械能不守恒，故选项D错误。答案AC,机械能守恒定律ppt优质课件,机械

9、能守恒定律ppt优质课件,解析弹丸在碗内运动时，只有重力做功，系统机械能守恒，故选项,方法总结判断机械能守恒的方法(1)做功分析法(常用于单个物体),(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统),机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,方法总结判断机械能守恒的方法(2)能量分析法(常用于多个物,针对训练1 如图所示，以下实例中均不考虑空气阻力，系统机械能守恒的是(),机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,针对训练1 如图所示，以下实例中均不考虑空气阻力，系统机,解析人上楼、跳绳都是人体的化学能转化为机械能，故系统机械能不守恒，选项A、B错误；水滴石穿，

10、水滴的机械能转化为内能，故机械能不守恒，选项C错误；箭射出时，实现动能、弹性势能与重力势能的相互转化，系统机械能守恒，选项D正确。答案D,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,解析人上楼、跳绳都是人体的化学能转化为机械能，故系统机械能,针对训练2 (多选)如图所示，一斜面放在光滑的水平面上，一个小物体从斜面顶端无摩擦地自由滑下，则在下滑的过程中(),A.斜面对小物体的弹力做的功为零B.小物体的重力势能完全转化为小物体的动能C.小物体的机械能不守恒D.小物体、斜面和地球组成的系统机械能守恒,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,针对训练2 (多选)如图

11、所示，一斜面放在光滑的水平面上，,解析小物体、斜面和地球三者组成的系统机械能守恒。斜面对小物体的弹力对其做负功，小物体机械能减少，小物体的重力势能转化为它和斜面的动能。选项C、D正确，A、B错误。答案CD,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,解析小物体、斜面和地球三者组成的系统机械能守恒。斜面对小物,核心要点二机械能守恒定律的应用问题探究如图，质量为m的小球从光滑曲面上滑下。当它到达高度为h1的位置A时，速度的大小为v1，滑到高度为h2的位置B时，速度的大小为v2。在由高度h1滑到高度h2的过程中(不计空气阻力)：,研究小球的能量变化,机械能守恒定律ppt优质课件,机械

12、能守恒定律ppt优质课件,核心要点二机械能守恒定律的应用研究小球的能量变化机械能守,(1)小球的重力势能减少了多少？(2)小球的动能增加了多少？(3)小球下滑过程中机械能守恒吗？若守恒，列出表达式。(4)小球重力势能减少量等于动能的增加量吗？,答案(1)重力势能的减少量为Epmgh1mgh2,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,(1)小球的重力势能减少了多少？答案(1)重力势能的减少量,探究归纳1.机械能守恒定律的表达形式,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,探究归纳理解角度表达式物理意义从不同Ek1Ep1Ek,2.三种表达式的比较,机械能守恒定

13、律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,2.三种表达式的比较机械能守恒定律ppt优质课件机械能,试题案例 例2 将质量为m的物体以初速度v010 m/s竖直向上抛出，取g10 m/s2，则： (1)物体上升的最大高度是多少？(2)上升过程中，何处重力势能与动能相等？(以地面为零势能面),满足机械能守恒条件,忽略空气阻力，,解析(1)物体上升的过程中机械能守恒，则有,解得hmax5 m。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,试题案例满足机械能守恒条件忽略空气阻力，解析(1)物体,(2)设物体在h高处，物体的重力势能与动能相等，即mghEk,联立式解得,答案(1)5

14、 m(2)2.5 m高处,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,(2)设物体在h高处，物体的重力势能与动能相等，联立式解,拓展 以地面为零势能面，在例2中物体在上升过程中，当物体的动能与重力势能相等时，物体的速度多大？,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,拓展 以地面为零势能面，在例2中物体在上升过程中，当,方法总结用机械能守恒定律解题的基本思路,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,方法总结用机械能守恒定律解题的基本思路机械能守恒定律p,例3 如图所示，两小球A、B系在跨过定滑轮的细绳两端，小球A的质量mA2 kg，小球B的

15、质量mB1 kg，最初用手将A、B托住处于静止，绳上恰没有张力，此时A比B高h1.2 m。将A、B同时释放，g取10 m/s2，求：,(1)释放前，以B所在位置的平面为参考平面，A的重力势能；(2)释放后，当A、B到达同一高度时，A、B的速度大小。,【解题点拨】 解答本题应注意以下两点：(1)根据重力势能的定义式可求得，A的重力势能EpAmAgh。(2)释放后，A、B构成的系统机械能守恒，根据机械能守恒定律求解。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,例3 如图所示，两小球A、B系在跨过定滑轮的细绳两端，小,解析(1)释放前，以B所在位置的平面为参考平面，A的重力势能为E

16、pAmAgh可得EpA24 J。(2)释放后，A、B构成的系统机械能守恒，有,解得v2 m/s。答案(1)24 J(2)2 m/s,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,解析(1)释放前，以B所在位置的平面为参考平面，A的重力势,方法总结多物体机械能守恒问题的分析方法(1)对多个物体组成的系统要注意判断物体运动过程中，系统的机械能是否守恒。(2)列机械能守恒方程时，一般选用EkEp或EAEB的形式。(3)多物体机械能守恒问题的三点注意正确选取研究对象。合理选取物理过程。正确选取机械能守恒定律常用的表达形式列式求解。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课

17、件,方法总结多物体机械能守恒问题的分析方法机械能守恒定律p,针对训练3 如图所示，质量m2 kg的小球用长L1.05 m的轻质细绳悬挂在距水平地面高H6.05 m的O点。现将细绳拉至水平状态，自A点无初速度释放小球，运动至悬点O的正下方B点时细绳恰好断裂(断裂瞬间小球无能量损失)，接着小球做平抛运动，落至水平地面上C点。不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：,(1)细绳能承受的最大拉力；(2)细绳断裂后小球在空中运动的时间；(3)小球落地前瞬间速度的大小。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,针对训练3 如图所示，质量m2 kg的小球用长L1.,解得t1 s。

18、,故最大拉力F3mg60 N。,解得vC11 m/s。答案(1)60 N(2)1 s(3)11 m/s,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,解得t1 s。故最大拉力F3mg60 N。解得vC1,核心要点三非质点类物体的机械能守恒问题1.在应用机械能守恒定律处理实际问题时，经常遇到像“链条”“液柱”类的物体，其在运动过程中将发生形变，其重心位置相对物体也发生变化，因此这类物体不能再看成质点来处理。2.物体虽然不能看成质点来处理，但因只有重力做功，物体整体机械能守恒。一般情况下，可将物体分段处理，确定质量分布均匀的规则物体各部分的重心位置，根据初、末状态物体重力势能的变化列

19、式求解。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,核心要点三非质点类物体的机械能守恒问题机械能守恒定律p,靖宸,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,靖宸机械能守恒定律ppt优质课件机械能守恒定律ppt,答案C,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,答案C机械能守恒定律ppt优质课件机械能守恒定律p,针对训练4 如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为4h，后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为(重力加速度大小为g)( ),机械能守恒定律ppt优质课件,机

20、械能守恒定律ppt优质课件,针对训练4 如图所示，粗细均匀，两端开口的U形管内装有同,答案A,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,答案A机械能守恒定律ppt优质课件机械能守恒定律p,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件机械能守恒定律ppt优质,1.神舟7号宇宙飞船载着三位航天英雄胜利返回地球，这艘宇宙飞船是我们国家自行研制的，每一个中国人不能不为之骄傲。2.这家工厂虽然规模不大，但曾两次荣获省科学大会奖，三次被授予省优质产品称号，产品远销全国各地和东南亚地区。 3.杭州湾跨海大桥是一座由我国自行建造、自行设计、自行管理

21、、自行投资的特大型交通基础设施，是我国跨海大桥建设史上的一个重要里程碑。4、从瘦肉精、苏丹红到三聚氰胺，各种危害人体健康的食品添加剂防不胜防，而防止食品安全事故频发，已是当务之急。5、为防止东南亚地区发生的禽流感传入我国，国家质检总局和农业部今天联合发出通知，自即日暂行禁止进口来自疫区的禽类及其产品。6.作为一名杰出的政治家和诗人，于谦为人正直，不畏强暴。他短暂而壮烈的一生，正是他那首自勉诗的真实写照。7.金乌炭雕工艺精湛，采用纯天然颜料着色，具有高雅、时尚、个性的艺术享受，还能吸附有毒有害气体，是一种环保艺术品。,机械能守恒定律ppt优质课件,机械能守恒定律ppt优质课件,1.神舟7号宇宙飞船载着三位航天英雄胜利返回地球，这艘宇宙飞,