河北省高考物理一轮复习（机械能）6.4机械能守恒定律及其应用（一）课件新人教版

1、6.4机械能守恒定律及其应用机械能守恒定律及其应用导导机械能机械能 机械能守恒定律机械能守恒定律判断机械能守恒的条件判断机械能守恒的条件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李仕才李仕才导导导导导导机械能守恒的三种表达式机械能守恒的三种表达式(1)守恒观点守恒观点：Ek1Ep1 或或E1E2. 注意注意:要先选取零势能参考平面要先选取零势能参考平面(2)转化观点转化观点：Ek .(3)转移观点转移观点：EA增增 .Ek2Ep2EpEB减减阅读课本阅读课本5,6,8节节1.重力做功和重力势能的变化重力做功和重力势能的变化2.弹簧弹力做功和弹簧弹性势能的变化弹簧弹力做功和弹簧弹性势能

2、的变化3.机械能守恒定律的内容、条件和表达式机械能守恒定律的内容、条件和表达式 导思导思思思 (18min):(18min):议议1.竖直光滑长杆上套有质量为竖直光滑长杆上套有质量为m的圆环，弹簧处于原长的圆环，弹簧处于原长L现让现让圆环由静止开始下滑，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为圆环由静止开始下滑，圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L，则在圆环下滑到最大距离的过程中判断，则在圆环下滑到最大距离的过程中判断:2.取水平地面为重力势能零点。一物块从某一取水平地面为重力势能零点。一物块从某一高度高度水水平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等平抛出，在抛出点其动能与重力势能恰好相等。该。该

3、物块落地物块落地时的速度方向与水平方向的夹时的速度方向与水平方向的夹角为角为_45展自由展示自由展示判断判断 ：(1)匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒（匀速直线运动的物体，其机械能一定守恒（ ）(2)发生弹性形变的物体都具有弹性势能发生弹性形变的物体都具有弹性势能.()(3)物体只受重力，机械能才守恒物体只受重力，机械能才守恒.()(4)物体速度增大时，其机械能可能在减小物体速度增大时，其机械能可能在减小.()(5)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒物体所受合外力为零时，机械能一定守恒.()(6)物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化.()(7)物体

4、只发生动能和势能的相互转化时，物体的机械能物体只发生动能和势能的相互转化时，物体的机械能一定守恒一定守恒.()展展1. 一一质量为质量为m，长度，长度为为L的的均匀柔软细绳均匀柔软细绳PQ竖直悬挂。用外力将竖直悬挂。用外力将绳的下端绳的下端Q缓慢地竖直向上拉起至缓慢地竖直向上拉起至M点，点，M点与绳的上端点与绳的上端P相距相距 。重力加速度大小为重力加速度大小为g。在此过程中，外力做的功为？。在此过程中，外力做的功为？2. 粗粗细均细均匀的匀的U形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为h，管中液柱总长度为管中液柱总长度为4h，后来让液体自由流动，当两

5、液面高度相等，后来让液体自由流动，当两液面高度相等时，右侧液面下降的速时，右侧液面下降的速度为度为? 展4.如图所示，一轻杆两端分别固定如图所示，一轻杆两端分别固定质量均为质量均为m的小球的小球A和和B，放置于半，放置于半径为径为R的光滑半圆轨道中，的光滑半圆轨道中，A球与圆球与圆心等高，心等高，B球恰在半圆的最低点，球恰在半圆的最低点，然后由静止释放，求在运动过程中然后由静止释放，求在运动过程中两球的最大速度的大小两球的最大速度的大小.3.如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆的圆环，圆环与一橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的环

6、与一橡皮绳相连，橡皮绳的另一端固定在地面上的A点，橡点，橡皮绳竖直时处于原长皮绳竖直时处于原长h.让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零为零.则在圆环下滑过程中则在圆环下滑过程中()A.圆环机械能守恒圆环机械能守恒B.橡皮绳的弹性势能一直增大橡皮绳的弹性势能一直增大C.橡皮绳的弹性势能增加了橡皮绳的弹性势能增加了mghD.橡皮绳再次达到原长时圆环动能最大橡皮绳再次达到原长时圆环动能最大C展一物体在竖直方向的升降机中，由静止开始竖直向上作直一物体在竖直方向的升降机中，由静止开始竖直向上作直线运动，运动过程中小球的机械能线运动，运动过程中小球的机械能E与其上升高度

7、与其上升高度h关系的关系的图象如图所示，其中图象如图所示，其中0h1过程的图线为曲线，过程的图线为曲线，h1h2过过程中的图线为直线则（程中的图线为直线则（ ）A0h1过程中，小球的动能一定在增加过程中，小球的动能一定在增加B0h1过程中，升降机对小球的支持力一定做正功过程中，升降机对小球的支持力一定做正功Ch1h2过程中，小球的动能可能在不变过程中，小球的动能可能在不变Dh1h2过程中，小球重力势能可能不变过程中，小球重力势能可能不变清BCA经过位置经过位置B时小球的加速度为时小球的加速度为0B经过位置经过位置B时小球的速度最大时小球的速度最大C小球、地球、弹簧所组成系统的机械小球、地球、弹

8、簧所组成系统的机械能守恒能守恒D小球、地球、弹簧所组成系统的机械小球、地球、弹簧所组成系统的机械能先增大后减小能先增大后减小重C固定在地面的斜面体槽内紧挨放置六个半径均为固定在地面的斜面体槽内紧挨放置六个半径均为r的相同小球。的相同小球。OA长度为长度为6r。现将六个小球由静止同时释放，小球离开。现将六个小球由静止同时释放，小球离开A点点后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，后均做平抛运动，不计一切摩擦。则在各小球运动过程中，下列说法正确的是下列说法正确的是()A球球1的机械能守恒的机械能守恒 B球球6在在OA段机械能增大段机械能增大C球球6的水平射程最小的水平射程最小 D六个球

9、落地点各不相同六个球落地点各不相同展BC评评检检整理本节内容整理本节内容(1)重力势能的大小与零势能参考面的选取有关。重力势能的大小与零势能参考面的选取有关。(2)重力势能的变化与零势能参考面的选取无关。重力势能的变化与零势能参考面的选取无关。(3)被举到高处的物体重力势能一定不为零。被举到高处的物体重力势能一定不为零。(4)(5)重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。重力势能是地球与物体所组成的系统共有的。 (6)重力势能为负值，表示物体的重力势能比在参考平面上重力势能为负值，表示物体的重力势能比在参考平面上具有的重力势能少。具有的重力势能少。 (7)卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地

10、点运动时，卫星绕地球做椭圆运动，当由近地点向远地点运动时，其重力势能减小。其重力势能减小。 (8)物体除受重力外，还受其他力，但其他力不做功，则物物体除受重力外，还受其他力，但其他力不做功，则物体的机械能一定守恒。体的机械能一定守恒。检检(3min):(3min):一、机械能守恒条件的理解一、机械能守恒条件的理解(1)对某一物体对某一物体,若只受重力作用若只受重力作用,则物体与地球组成的系统则物体与地球组成的系统的机械能守恒的机械能守恒,说成是物体的机械能守恒。如图甲所示。说成是物体的机械能守恒。如图甲所示。(2)对某一物体对某一物体,除受重力外除受重力外,还受其他力作用还受其他力作用,但只有

11、重力做但只有重力做功功,其他力不做功其他力不做功,此时是物体与地球组成的系统机械能守恒。此时是物体与地球组成的系统机械能守恒。如图乙所示。如图乙所示。评评(3)若某一物体若某一物体,受几个力作用时受几个力作用时,只有弹簧弹力做功只有弹簧弹力做功,其他力其他力不做功不做功,此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。如图丙所此时物体与弹簧组成的系统机械能守恒。如图丙所示。示。(4)若某一物体若某一物体,受几个力作用受几个力作用,若只有重力和弹簧弹力做功若只有重力和弹簧弹力做功,其他力不做功其他力不做功,此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守此时物体、弹簧和地球组成的系统机械能守恒。如图丁所示。恒。如图丁

12、所示。评评1.1.从做功角度判断从做功角度判断明确研究对象是单个物体还是系统明确研究对象是单个物体还是系统. .(1)(1)单个物体：除重力单个物体：除重力( (或弹簧类弹力或弹簧类弹力) )外无其他力做功外无其他力做功( (或其或其他力对这个物体做功之和为零他力对这个物体做功之和为零) )，则物体的机械能守恒，则物体的机械能守恒. .(2)(2)系统：外力中除重力系统：外力中除重力( (或弹簧类弹力或弹簧类弹力) )外无其他力做功，内外无其他力做功，内力做功之和为零，则系统的机械能守恒力做功之和为零，则系统的机械能守恒. .2.2.从能量转化角度判断从能量转化角度判断系统内只有动能、重力势能

13、、弹性势能的相互转化，无其他形系统内只有动能、重力势能、弹性势能的相互转化，无其他形式能量的转化，系统机械能守恒式能量的转化，系统机械能守恒. .评评二、机械能是否守恒的判断三、两物体连接的机械能守恒问题的分类三、两物体连接的机械能守恒问题的分类按两物体连接方式和速度关系一般可分为如下三种按两物体连接方式和速度关系一般可分为如下三种:(1)速率相等的连接体速率相等的连接体:如图甲所示如图甲所示,A、B在运动过程中速度在运动过程中速度大小相等大小相等,根据系统减少的重力势能等于系统增加的动能列根据系统减少的重力势能等于系统增加的动能列方程求解。方程求解。(2)角速度相等的连接体角速度相等的连接体:如图乙所示如图乙所示,竖直面内一轻质细杆竖直面内一轻质细杆的两端分别固定着的两端分别固定着A、B两小球两小球,O点是一垂直纸面的光滑水点是一垂直纸面的光滑水平轴平轴,A、B在运动过程中角速度相等在运动过程中角速度相等,其线速度的大小与半径其线速度的大小与半径成正比成正比,根据系统减少的重力势能等于系统增加的动能列方根据系统减少的重力势能等于系统增加的动能列方程求解。程求解。评评(3