广东省惠州市博罗县杨侨中学2017-2018学年物理必修二第四章第4节机械能守恒定律ppt课件

1、博罗县杨侨中学 陈泉友知识回想知识回想1. 重力势能公式重力势能公式 2.重力做功和重力势能的关系式？重力做功和重力势能的关系式？3.动能定理的表达式？动能定理的表达式？ 21PPEEWG221mvEkmghEP12KKEEW合动能的公式动能的公式能量：能量：energy 做功：做功：work“铁球碰鼻铁球碰鼻本卷须知：本卷须知：1、手握铁球，程度拉离平衡位置，、手握铁球，程度拉离平衡位置，确保铁球摆动过程与竖直杆不相碰。确保铁球摆动过程与竖直杆不相碰。2、使铁球紧贴鼻子，摆线处于伸直形状自、使铁球紧贴鼻子，摆线处于伸直形状自在释放铁球。在释放铁球。3、放开铁球后，坚持头不动，看会发生什、放开

2、铁球后，坚持头不动，看会发生什么情况？么情况？BOA【察看与思索】【察看与思索】 一、机械能一、机械能PkEEE物体所具有的动能和势能重力势能和物体所具有的动能和势能重力势能和弹性势能统称为机械能，用符号弹性势能统称为机械能，用符号 E E 表表示示3.3.机械能是标量，具有相对性机械能是标量，具有相对性1.1.概念：概念：2.2.表达式：表达式： 质量为质量为2Kg2Kg的小球在间隔地面的小球在间隔地面10m10m高处瞬时速度高处瞬时速度是是10m/s10m/s，求出此刻小球的机械能，求出此刻小球的机械能?(g=10m/s2) ?(g=10m/s2) 以地面为参考面以地面为参考面练一练练一练

3、h=10mv= 10m/smA动能和势能相互转化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 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 经过重力或弹簧弹力做功，机械能可以从一种方式经过重力或弹簧弹力做功，机械能可以从一种方式转化成另一种方式。转化成另一种方式。缘由：重力做功缘由：重力做功缘由：弹簧弹力做功缘由：弹簧弹力做功探求规律情景：h1v1v2mh2ABA A点点B B点点12121mghmvEEEPAkAA22221mghmvEEEPBkBBh1v1v2mh2AB由以上两式得由以上两式得2221121122mvmvmghmgh2222111122mvmgh

4、mvmgh移项得移项得2211kpkpEEEE结论结论地面为参考面地面为参考面由根据动能定理得由根据动能定理得GW21222121mvmv 由重力做功与重由重力做功与重力势能的关系得力势能的关系得GW21mghmgh 1.1.内容：内容：在只需重力或弹力做功的物体系统在只需重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能坚持不变。总的机械能坚持不变。2.2.表达式：表达式：1122pkpkEEEE条件条件12EE 或者：三、机械能守恒定律三、机械能守恒定律1.动能添加，势能一定减小，动能添加，势能一定减小，并且，动能添加量等于势能减小量。并且，动能

5、添加量等于势能减小量。2.动能减小，势能一定添加，动能减小，势能一定添加，并且，动能减小量等于势能添加量。并且，动能减小量等于势能添加量。以下以下实例实例中哪中哪些情些情况机况机械能械能是守是守恒的恒的用绳拉着一个物用绳拉着一个物体沿着光滑的斜体沿着光滑的斜面匀速上升。面匀速上升。跳伞员利用降落伞跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。在空中匀速下落。抛出的篮球在空中抛出的篮球在空中运动不计阻力。运动不计阻力。光滑程度面上光滑程度面上运动的小球，运动的小球，把弹簧紧缩后把弹簧紧缩后又被弹回来。又被弹回来。vAOGFCLhLcos 把一个小球用把一个小球用细绳悬挂起来，就细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长

6、成为一个摆。摆长为为L L，最大偏角为，最大偏角为。小球运动到最低位小球运动到最低位置时的速度是多大？置时的速度是多大？cosLL)cos1 ( L解：解： 以最低点为零势能面以最低点为零势能面221)cos1 (mvmgL)cos1(2gLv)cos1 (1mgLE2221mvE 最低点的最低点的O O机械能为机械能为最高点的最高点的A A机械能为机械能为只需重力做功，机只需重力做功，机械能守恒，得：械能守恒，得：12EE AOC ChcosL)cos1 (L机械能守恒定律解题的普通步骤机械能守恒定律解题的普通步骤 (1) (1) 选取研讨对象选取研讨对象( (物体或系统物体或系统) ) (

7、2)(2)对研讨对象受力分析，判别机械能能否对研讨对象受力分析，判别机械能能否守恒。守恒。(3)(3)恰中选取参考平面，确定研讨对象初形恰中选取参考平面，确定研讨对象初形状和末形状的机械能。状和末形状的机械能。(4)(4)利用机械能守恒定律列方程，求解。利用机械能守恒定律列方程，求解。跳水运发动从跳水运发动从10 m10 m高的跳台上跳下，在运高的跳台上跳下，在运发动下落的过程中发动下落的过程中( )( )A A运发动的动能添加，重力势能添加运发动的动能添加，重力势能添加 B B运发动的动能减少，重力势能减少运发动的动能减少，重力势能减少C C运发动的动能减少，重力势能添加运发动的动能减少，重

8、力势能添加 D D运发动的动能添加，重力势能减少运发动的动能添加，重力势能减少D稳定练习稳定练习练习练习:除除1外都不计空气阻力，哪些情况机械能是守恒的？外都不计空气阻力，哪些情况机械能是守恒的？1.1.跳伞员利用降落伞在空跳伞员利用降落伞在空气中匀速下落气中匀速下落2.2.用力用力F F拉着一个物体沿着拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升光滑的斜面匀速上升3. 3. 用细绳系一小球，使小球用细绳系一小球，使小球在竖直平面内做圆周运动在竖直平面内做圆周运动 4 4轻弹簧拴一小球在竖直轻弹簧拴一小球在竖直方向做往复运动方向做往复运动mgmgmgmgFFFF弹NF稳定练习稳定练习如下图，把一块质量是

9、如下图，把一块质量是3.0kg3.0kg的石头，从的石头，从20m20m高处的山崖上高处的山崖上以以3030角，角，5 m/s5 m/s的速度朝斜上方抛出。空气阻力不计的速度朝斜上方抛出。空气阻力不计 求求石头落地时速度的大小。石头落地时速度的大小。2202121mvmvmgh由机械能守恒定律知：由机械能守恒定律知：21EE 20121mvmghE2221mvE 最低点的最低点的B B机械能为机械能为最高点的最高点的A A机械能为机械能为解：解：所以，石头落地的速度为：所以，石头落地的速度为：稳定练习稳定练习smvghv/25220概概 念：念：表达式：表达式：PkEEE机械能是标量，具有相对性机械能是标量，具有相对性定律内容定律内容表达式表达式条件条件: :只需重力或弹簧弹力