高中物理必修2机械能守恒定律PPT精品文档

1、 1、动能动能: :物体由于运动而具有的能。物体由于运动而具有的能。 2 2、重力势能、重力势能: :地球上的物体具有的跟它的高地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。度有关的能。 3 3、弹性势能、弹性势能: :发生弹性形变的物体的各部分发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。能。 221mvEkmghEP2p12Ek l4 4、动能定理：合力所做的总功等于物体、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。动能的变化。 5 5、重力做功与重力势能变化的关系：重、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量力做的功

2、等于物体重力势能的减少量。 21222121mvmvW总21PPGEEW 物体动能、重力势能和弹性势能的物体动能、重力势能和弹性势能的总和叫做物体的总和叫做物体的机械能机械能. .1 1、动能和重力势能可以相互转化、动能和重力势能可以相互转化 重力做功重力做功2 2、动能和弹性势能可以相互转化、动能和弹性势能可以相互转化 弹力做功弹力做功 通过重力或弹力做功，机械能通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式可以从一种形式转化成另一种形式 质量为质量为m m的物体自由的物体自由下落过程中，经过高度下落过程中，经过高度h h1 1的的A A点时速度为点时速度为v v1 1，下，下落至

3、高度落至高度h h2 2的的B B点处速度点处速度为为v v2 2，不计空气阻力，不计空气阻力，取地面为参考平面，试取地面为参考平面，试写出物体在写出物体在A A点时的机械点时的机械能和能和B B点时的机械能，并点时的机械能，并找到这两个机械能之间找到这两个机械能之间的数量关系。的数量关系。h1v1v2mh2AB根据动能定理，有根据动能定理，有21222121mvmvWG重力做功在数值上等于物体重力势能的减少重力做功在数值上等于物体重力势能的减少量。量。21mghmghWG1212222121mghmvmghmvA A点点B B点点22221mghmvEEEPBkBB12121mghmvEEE

4、PAkAA由以上两由以上两式可以得到式可以得到 在只有重力做功的物体系内，动能在只有重力做功的物体系内，动能和重力势能都发生了变化，但机械能和重力势能都发生了变化，但机械能的总量保持不变。的总量保持不变。同样可以证明：同样可以证明： 在只有弹簧弹力做功的物体系内在只有弹簧弹力做功的物体系内, ,动能与势能相互转化，物体机械能的总动能与势能相互转化，物体机械能的总量也保持不变。量也保持不变。由此可见：由此可见：表达式表达式: 1212222121mghmvmghmv1122pkpkEEEE12EE2 2机械能守恒定律成立的条件：机械能守恒定律成立的条件： 只有重力或弹簧的弹力做功只有重力或弹簧的

5、弹力做功. .注意：注意：只有重力或弹力做功与只受重力或只有重力或弹力做功与只受重力或弹簧弹力作用的含义不同弹簧弹力作用的含义不同. .（1 1）只受重力或弹力）只受重力或弹力（2 2）除重力或弹力外还受其它力，但）除重力或弹力外还受其它力，但其它力不做功。其它力不做功。 只有重力或弹力做功的情况下，重只有重力或弹力做功的情况下，重力势能或弹性势能的力势能或弹性势能的减少量减少量（或增加（或增加量）等于动能的量）等于动能的增加量增加量（或减少量）（或减少量）. .1221KKPPEEEE 如果问题中只有动能和重力势能如果问题中只有动能和重力势能的相互转化，没有涉及到弹性势能，的相互转化，没有涉

6、及到弹性势能，此时机械能守恒的条件可以表述为：此时机械能守恒的条件可以表述为：只有重力做功只有重力做功 以后遇到的问题绝大多数都是这以后遇到的问题绝大多数都是这种情形。种情形。 应用机械能守恒定律解决问题应用机械能守恒定律解决问题,只只需考虑运动的始末状态需考虑运动的始末状态,不必考虑两个不必考虑两个状态之间过程的细节状态之间过程的细节.如果直接用牛顿如果直接用牛顿运动定律解决问题运动定律解决问题,往往要分析过程中往往要分析过程中各个力的作用各个力的作用,而这些力往往又是变化而这些力往往又是变化的的,因此一些难以用牛顿运动定律解决因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题的问题,应用机械能守恒定律则

7、易于解应用机械能守恒定律则易于解决。决。 1 1、在下列的物理过程中、在下列的物理过程中, ,机械能守恒的有机械能守恒的有( () ) A A把一个物体竖直向上匀速提升的过程把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B B人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 CC汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程过程 D D从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统球这一系统BDBC3 3、如图所示，在竖直平、如图所示，在竖直平面内有一段

8、四分之一圆面内有一段四分之一圆弧轨道，半径弧轨道，半径OAOA在水平在水平方向，一个小球从顶端方向，一个小球从顶端A A点由静止开始下滑，点由静止开始下滑，已知轨道半径已知轨道半径R R10cm10cm，不计摩擦，求小球刚离不计摩擦，求小球刚离开轨道底端开轨道底端B B点时的速点时的速度大小？度大小？1.41m/s ( (1)1)根据题意，选取根据题意，选取研究对象研究对象( (物体或系统物体或系统) )及及研究的过程研究的过程。(2)(2)对研究对象进行受力分析，弄清各力在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，研究过程中的做功情况，判断是否符合机判断是否符合机械能守恒的条件

9、。械能守恒的条件。( (3)3)恰当地选取参考平面恰当地选取参考平面，确定研究对象在，确定研究对象在过程中的起始状态和末始状态的机械能过程中的起始状态和末始状态的机械能( (包包括动能和势能括动能和势能) )。(4)(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。根据机械能守恒定律列方程，进行求解。4、在距离地面、在距离地面20m高处以高处以15m/s的初的初速度水平抛出一小球，不计空气阻速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取力，取g10m/s2，求小球落地速度，求小球落地速度大小大小? 25m/s一、动能和势能的相互转化一、动能和势能的相互转化 通过重力和弹力做功通过重力和弹力做功, ,动能和势能可以相互转化动能和势能可以相互转化二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律1 1、条件：系统内只有重力或弹力做功、条件：系统内只有重力或弹力做功2 2、表达式：、表达式： 或或三、功能原理三、功能原理1 1 如果除重力、弹力外其它力做正功如果除重力、弹力外其它力做正功, ,机械能增加机械能增加2 2 如果除重力、弹力外其它力做负功如果除重力、弹力外其它力做负功, ,机械能减少机械能减少1212222121mghmvmghmv1221KKPPEEEE5、如图所示，物体、如图所示，物体A、B用绳子连接穿过定滑轮，用绳子