1高中物理_第七章_机械能守恒定律_课件_新人教版_

1、机械能守恒走律动能与势能的相互转化物体自由下落或沿固定光滑斜面下滑时，重力对物体做丄功，物体的重力势能JL，但在这个过 程中，物体的速度越来越大，既物体的动能越来越 大。:这说明，物体原来的重力势能转化成了动能。:.原来具有一定速度的物体，由于惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面上升，这时重力做丄功，物体 的速度越来越丄，既物体的动能越来越小，但由于 物体的高度増加，它的重力势能增加了。:这说明，物体原來具有的动能转化成了重力势能了。:不仅重力势能可以与动能相互转化，弹性势 能也可以与动能相互转化。VAAA/:被压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原 来的形状时，就把跟它接触的物体弹出去。 这一过程中

2、，弹力做正功，弹簧的弹性势能 减少，而物体得到一定的速度，动能增加。:从上面的讨论可以看到，重力势能，弹性势 能与动能之间具有密切的联系，我们把它们 4统称为机械能。*总机械能为动能和势能之和。2、表达式：E=Ek+Ep3.机械能是标量,具有相对性:先选取参考系和0势能面才能确定能。（一般选地面）在动能势能的转 化过程中，动能和势 能是否存在某种定量 的关系？只有重力对物体做功的情况由动能定理，有：AWG = mv92 mv,2以地面为0势能面，根据重力 做功与重力势能变化的关系有：mgh-mgh2=mv移项得：mv22 + mgh2 =+ mghx在只有重力做功的物 体系统内，物体的动 能和

3、重力势能可以相 互转化，但机械能的 总量保持不变如图：弹簧振子在主逹的水平面上。小球的动能和弹簧的弹性势能在相互转化 过程中机械能的总量保持不变，即机械能守7恒E二、机械能守恒定律迟为重力或弹力物体系统 帚厂动能和势能可夜玉相转化，而 总的机械能保持不变。2、裹达弍：它花2 + E戸2 = E + E/E k _p A£ = -AEb3、如何判断机械能是否守恒方法一:是不是只有重力或弹力做功。注：“只有”的含义：其它力不做功或 其它力做功的代数和为零（做功的角度）（1）对某一物体，只有重力做功， 其它力不做功、或其它力做功和为0举例：所有的抛体运动（不计空气阻力） I能守恒。A甲图中

4、，物体A将弹簧压缩的过程中，A的机械 能不守恒B乙图中，物体B沿固定光滑的斜面上下滑时,物体B的机械能守恒（若斜面不固定呢？）C丙图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆动时，小球的 :机械能守恒。（2）对某一系统，只有重力和弹力做功: 其它力不做功或做功的和为0甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A的机械 能不守恒，但A和弹簧组成的系统机械能守恒。乙图中，地面光滑，物体沿不固定光滑斜面下滑时,物体B的机械能不守恒，但B与斜面组成的系统机械能*守直方法二:看研究对象是否向外界 提供能量,或外界向研究对提供 能量。（能量的角度）B A举例:物体间只有动能和势能的相互转化，系 统跟外界没有发生机械能的传递，也

5、没有转 化成其他形式的能（如内能），则系统的机例题讲解1:把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，如图所示，摆长为L,最大偏角为0o如果阻力可以忽略,小球运动到最低位置时的速度是多大?分析：小球从最高点 到最低点的过程中机 械能守恒v = J2g/（1 cos。）练习：xr:如图所示，在竖直平面内有 一段四分之一圆弧轨道，半 径0A在水平方向，一个小球 从顶端A点由静止开始下滑， 已知轨道半径R= 10cm,不计 摩擦，求小球刚离开轨道底 端B点时的速度大小？分析：以小球为研究对象，小球在轨道上作变速圆周运 动，受到重力和支持力作用，支持力是一个大小、方向均改变的力，但因其方向始终垂直于小球的

6、运动方向， /所聽持力对小球不做功（这是难点），全程只有重力 :作屛所以该题可用机械能守恒定律求解。:解：选取B点所在水平面 为零势能面，以小球在A 点時为初态，经过B点时 为末态，则依据机械能守 恒定律可知：小球刚离开轨道底端B点时的速度大小为:v = Q2gR = V2 x 10x 0.1:本题重点要突出物体在变力作 用下运动，又不涉及加速度和时间问题，在满足机械能守恒的前提下，用机械能守恒定律来解方便、快捷，避免了使用 牛顿运动定律的困难。总结应用机械能守恒定律解题的般步骤:明确研究对象（物体或者系 明确研究对象的运动过程，分析研究对象 的受力情况以及各力做功的情况，判断机 械能是否守恒 选取参考平面（零势能面）,并确定研究对象在过程中的始末机械能 根据机械能守恒定律列出方程进行求解, 有时不够时再辅之以其它方程课堂小结1、机械能（概念：1表达式：E = Ek +Ep1机械能是标量，具有相对性2、机械能守恒定律（定律内容：I表达式：）机械能守恒定律成立的条件：应用机械能守恒定律解题的一般步骤:机械能守恒的三种表达式1、系统初状态总机械能E等于末状态机