机械能守恒定律(课件).ppt

第七章 机械能守恒定律（人教版必修2） 重力势能 弹性势能 势能 动能 机械能 知识回 顾 一、机械能 机械能是动能、重力势能、弹性势能的 统称， 用符号 E 表示 3.机械能是标量，具有相对性 1.概念： 2.表达式： h=10m v= 10m/s m A 质量为2Kg的小球在距离地面10m高 处瞬时速度是10m/s，求出此刻小球的机械 能?(g=10m/s2) （以地面为参考面或者以抛出点为参考面） 练一练 重力做功：动能 重力势能 弹力做功：动能 弹性势能 二、机械能之间可以互相转化 拦河坝 极限运动蹦极2008奥运蹦床冠军何雯娜 小球摆动实验 试分析： 1、小球受哪些力的作用？ 2、哪些力对小球做功？ 3、能量如何转化？ F mg mg F A点 B点 h1 v1 v2 m h2 A B 由以上两式得 移项得 结论 地面为参考面 由根据动能定理得 由重力做功与重 力势能的关系得 三、机械能守恒定律 三、机械能守恒定律 1.内容：在只有重力或弹力做功的物体 系统内，动能和势能可以互相转化， 而总的机械能保持不变。 2.表达式： 条件 1.动能增加，势能一定减小， 并且，动能增加量等于势能减小量。 2.动能减小，势能一定增加， 并且，动能减小量等于势能增加量。 3、机械能守恒定律成立的条件 ： (1)系统内，只有重力和弹簧弹力做 功.（除重力和弹簧弹力以外的力不做 功或做功的代数和为零） (2)系统内，只有动能和势能的相互 转化,并且转化量相等 小球以初速度v0压缩弹簧,接触面光滑. 小球在压缩过程中，动能减小，弹簧 发生形变，势能增加此过程中只有 弹簧的弹力做功，系统（小球和弹簧 ）的机械能保持不变 A O G F C L h Lcos 例. 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 动到最底位置时的速 度是多大？ 解： 以最低点为零势能面 最低点O点的机械能为： 最高点A点的机械能为： 只有重力做功，机械能守恒，得： A O C h 1.在下列实例中运动的物体，不计空 气阻力，机械能不守恒的是： A、起重机吊起物体匀速上升； B、物体做平抛运动； C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动； D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物， 重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹 簧为研究对象）。 A C 练一练 CE=mgH+1/2mv2机械能不变，但是机械能不 守恒，因为重力及拉力都不做功 1.除1外都不计空气阻力，哪些情况机械能是守恒的？ 1.跳伞员利用降落伞在空 气中匀速下落 2.用力F拉着一个物体沿着 光滑的斜面匀速上升 3. 用细绳细绳 系一小球，使小 球在竖竖直平面内做圆圆周运动动 4轻弹轻弹 簧拴一小球在竖竖 直方向做往复运动动 mg mg mg mg F f FF弹 巩固练习 守恒守恒 2.一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物 从与悬点O在同一水平面肯弹簧保持原长的A点无初 速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物 由A摆到最低点的过程中， A、重物的重力势能减少。 B、重物的重力势能增加。 C、重物的机械能不变。 D、重物的机械能减少。 o A AD 球和弹簧组成的系统机械能守恒 1.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机械能守恒。 D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒 。 BD 物体的机械能是否守恒与物体的运动无关 拓展 2.如图所示，把一块质量是 3.0kg的石头，从20m高处的山崖 上以30角，5 m/s的速度朝斜 上方抛出。（空气阻力不计） 求石头落地时速度的大小。 由机械能守恒定律知： 最低点B的机械能为 最高点A的机械能为 所以，石头落地的速度为： 解： 以B点为零势能面 3.如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆弧 轨道相切。圆轨道半径R0.4m，一小球停放 在光滑水平轨道上，现给小球一个v05ms 的初速度。 求（1）球从C点飞出时的速度；(g=10m/s2) （2）球对C点的压力是重力的多少倍 （3）球从C抛出后，落地点距B点多远 1.2m 3m/s 1.25倍 课堂小结 1、机械能 2、机械能守恒定律 概 念 表达式： 机械能是标量，具有相对性 定律内容 表达式 机械能守恒定律成立的条件:只有 重力和弹簧弹力做功. 5.如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中， 再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列说 法正确的是 A、子弹的机械能守恒。 B、木块的机械能守恒。 C、子弹和木块的总机械能守恒。 D、以上说法都不对 D 1、子弹射中木块的过程机械能不守恒 2、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒 6.运动员用手把离地1.6 m 高处的铅球推出 去，使之获得 5 m/s 的斜向上方的初速度， 不计空气阻力，求铅球落地时的速度。 铅球落地时的速度为7.5m/s. 7.如图长图长 L=0.4m的细绳细绳 上 端固定，下端系一个质质量 m=0.1kg的小球.将小球拉 起至细绳细绳 与竖竖直方向成 60角的位置，然后无初 速释释放.不计计各处处阻力， 求小球通过过最低点时时，细细 绳对绳对 小球拉力多大？取 g=10m/s2. 例题拓展 600 8.若小球摆到最低点时绳子 断裂，小球水平飞出时的离 地高度为H，则 1.从飞出到落地的时间? 2.小球落地时的速度多大？ 3.落地的速度方向？ 例