机械能守恒定律公开课PPT课件.ppt

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1、机械能守恒定律,飞流直下的瀑布,二、动能和势能的相互转化,重力势能,动能,拉弓射箭,弹性势能,动能,二、动能和势能的相互转化,过山车,重力势能,动能,二、动能和势能的相互转化,复习回顾,机械能守恒定律,1、动能、重力势能2、重力做功、动能定理3、重力做功与重力势能变化的关系4、弹力做功与弹性势能变化的关系,复习回顾,动能定理的内容和表达式是什么？重力所做的功与物体重力势能的变化,两者之间有什么关系？,WG=mgh1-mgh2,注意：动能定理中动能的变化量是末动能减去初动能，而重力做功与重力势能改变的关系式中是初位置的重力势能减去末位置重力势能,温故知新,重力势能,弹性势能,势能,动能,机械能,

2、预习了解,引入新课,机械能守恒定律,一、机械能,1.定义：物体在某状态时的动能与势能（包括重力势能和弹性势能）的总和叫做物体的机械能。,注：机械能具有相对性，其大小与参考平面和参考系的选择有关，机械能是标量。,E=EK+EP,m,2、动能和势能可以相互转化,机械能守恒定律,引入新课,动能与势能之间的转化通过什么来实现的？,新课学习,机械能守恒定律,1.试一试：,细心观察小球的摆动,二、实验探究,思考：动能与势能的相互转化是否存在某种定量的关系呢？,质量为的物体从 高处自由下落，下落到高度为 的位置B时速度为，下落到高度为 的位置C时速度为。,移项得到机械能的关系：,=,1、2两点的机械能为：位

3、置B：EB=位置C：EC=,动能定理：,A,B,C,h0,重力做功：,三、机械能守恒定律理论推导,质量为的物体从 高处自由下落，下落到高度为 的位置B时速度为，下落到高度为 的位置C时速度为。,动能定理：,A,B,C,h0,重力做功：,如果存在空气阻力，上面_式会改变,动能定理：,三、机械能守恒定律理论推导,新课学习,机械能守恒定律,在只有弹力做功的情况下，弹簧与物体组成的系统机械能守恒。,新课学习,机械能守恒定律,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。,或 EK1+EP1=EK2+EP2,1、内容：,2、表达式：,需要规定重力势能的参考平面！

4、,新课学习,机械能守恒定律,只有重力、弹簧的弹力做功,3、条件：,三、机械能守恒定律,（2）除重力、弹力外，物体还受其它力，但其它力不做功。,（1）物体只受重力或弹簧的弹力，不受其它力。,【例题】判断下列各题中物体的机械能是否守恒？,将小球斜抛出去后(不计阻力),木块沿光滑斜面下滑,G,G,G,G,F,F,F,例题1.关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是（）A、做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B、做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒C、合外力对物体所做的功等于零时，机械能一定守恒D、若只有重力对物体做功，机械能一定守恒,D,典例剖析守恒判断,例2:把一个小球用细绳悬挂起来

5、，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？,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,最高点：,最低点：,由机械能守恒得,所以,例3: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？,例题4.以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，则物体上升的最大高度是多少？上升时在何处重力势能和动能相等？（阻力忽略）,【解析】因只有重力对物体做功，故机械能守恒,以地面为参考点

6、，则：,在最高点动能为零，故：,由E1=E2得：,所以,v0,h,【解析】因只有重力对物体做功，故机械能守恒,初状态设在地面，则：,终态设在h1高处，故：,因机械能守恒：E1=E2,最高点,例题4.以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，则：上升时在何处重力势能和动能相等？（阻力忽略）,5.如图，小球在P点从静止开始下落，正好落在下端固定于桌面的轻弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起，不计空气阻力，下列结论正确的是（）A小球落到弹簧上后，立即做减速运动B在题述过程中，小球、弹簧、地球组成的系统机械能守恒C当弹簧对小球的弹力大小等于小球所受重力大小时，弹簧的形变量最大D小球被弹簧弹起后，所能到达的

7、最高点高于P点,B,典例剖析系统守恒,例题6.如图，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速率为多少？,解析：对木块和砝码组成的系统内只有重力势能和动能的转化，故机械能守恒，以砝码末位置所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得：,典例剖析系统守恒,例题6.如图，质量为m的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降h的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速率为多少？,解析：对木块和砝码组成的系统内只有重

8、力势能和动能的转化，故机械能守恒，以砝码末位置所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得：,【例7】如图所示，物体A和B系在跨过定滑轮的细绳两端，物体A的质量mA1.5 kg，物体B的质量mB1 kg.开始时把A托起来，使B刚好与地面接触，此时物体A离地面高度为h1 m，放手让A从静止开始下落，g取10 m/s2，求：(1)当A着地时，A的速度多大？(2)物体A落地后，B还能上升多高？,典例剖析系统守恒,(2)A落地后，B以2 m/s的初速度竖直向上运动，它还能上升的最大高度为H，由机械能守恒得mBgHmBv2/2解得H0.2 m,8如图小球AB质量分别是m、2m.通过轻绳跨在半径为R光滑的半圆曲面上。由静止释放。求小球A刚到半圆顶端时的速度？,解析：对两球组成的系统，在运动过程中,只有重力势能和动能转化，机械能守恒，选取初位置所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得：,8如图小球AB质量分别是m、2m.通过轻绳跨在半径为R光滑的半圆曲面上。由静止释放。求小球A刚到半圆顶端时的速度？,解析：对两球组成的系统，在运动过程中,只有重力势能和动能转化，机械能守恒，选取初位置所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得：,例题9.一条长为L的均匀链条，放在光滑水平桌面上，链条的一半垂于桌边，如图所示现由静止开始使链条自由滑落，当它全部脱离桌面时的速度为多大?,典例剖析系统守恒,谢谢指导,再见,