节机械能守恒定律教学PPT学习教案

1、会计学1节机械能守恒定律教学节机械能守恒定律教学复习：复习：1 1、本章我们学习了哪几种形式的能？、本章我们学习了哪几种形式的能？动能、重力势能和弹性势能动能、重力势能和弹性势能2 2、动能和势能如何表示？、动能和势能如何表示？2kmv21EmghEp第1页/共27页一、机械能（一、机械能（E）1 1、概概 念念：动能、重力势能和弹性势能的统称。动能、重力势能和弹性势能的统称。总机械能为动能和势能之和。总机械能为动能和势能之和。2 2、表达式：、表达式：PkEEE3 3、机械能是、机械能是标量标量，具有，具有相对性相对性：先选取参考平面和参考系才能确定先选取参考平面和参考系才能确定机械能。（一

2、般选地面为参考系）机械能。（一般选地面为参考系）第2页/共27页例一：例一：物体质量物体质量m=2kgm=2kg在距地面在距地面10m10m高处，以高处，以10m/s10m/s的水平的水平速度飞行，求它的总机械速度飞行，求它的总机械能为多少？能为多少？第3页/共27页动能和势能的相互转化动能和势能的相互转化重重力力势势能能转转化化为为动动能能vv动动能能转转化化为为重重力力势势能能自由落自由落体体竖直上竖直上抛抛重力势能重力势能减减小小动能动能增加增加动能动能减小减小重力势能重力势能增加增加第4页/共27页第5页/共27页极限运动蹦极2008奥运蹦床冠军何雯娜 第6页/共27页二、机械能之间可

3、以互相转化二、机械能之间可以互相转化1 1、重力势能重力势能和和动能动能之间可以互相转化，之间可以互相转化，有重力做功。有重力做功。2 2、弹性势能弹性势能和和动能动能之间可以互相转化，之间可以互相转化，有弹力做功。有弹力做功。3 3、重力势能重力势能和和弹性势能弹性势能之间可以互相之间可以互相转化，有重力和弹力做功。转化，有重力和弹力做功。第7页/共27页在只有重力做功的物体系统中在只有重力做功的物体系统中(以自由落体运动为例以自由落体运动为例）V0=0V1V2h1根据动能定理我们可以得根据动能定理我们可以得又因为重力做功使得小球的重力势能减了又因为重力做功使得小球的重力势能减了vvmmWG

4、21222121h2= 得移项EP1+EK1=EP2+EK2增（减）增（减） 减（增减（增）A A增（减）增（减） B B减（增）减（增）21wmghmghG第8页/共27页结论：结论：在只有在只有重力做功重力做功的物的物体系统中，动能和重力势能体系统中，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械可以相互转化，而总的机械能保持不变。能保持不变。第9页/共27页 在只有重力做功的情况下，机械能是在只有重力做功的情况下，机械能是守恒的；同样作为机械能组成部分的弹性守恒的；同样作为机械能组成部分的弹性势能，是否在只有弹力做功的情况下，机势能，是否在只有弹力做功的情况下，机械能也能守恒呢？械能也能守恒呢？

5、 这个问题希望由学生之间谈论并设计这个问题希望由学生之间谈论并设计合适的物理情景得出结论：合适的物理情景得出结论：在在只有弹力做功只有弹力做功的物体系统中动能的物体系统中动能和弹性势能可以相互转化，总的机和弹性势能可以相互转化，总的机械能保持不变械能保持不变。第10页/共27页三、机械能守恒定律三、机械能守恒定律在只有在只有重力做功或弹力做功重力做功或弹力做功的的物体系统内，动能与势能可以相互物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变转化，而总的机械能保持不变。1、内容：内容：12EE 2222112121mvmghmvmgh表达式第11页/共27页一般表达式有三种一般表达式有三

6、种EP1+EK1=EP2+EK2增（减）增（减） 减（增减（增）A A增（减）增（减） B B减（增）减（增）第12页/共27页2、机械能守恒机械能守恒条件条件：vv0GGG Gv0G G（1 1）物体只受重力，不受其他力）物体只受重力，不受其他力。自由落体运动竖直上抛运动平抛运动第13页/共27页2、机械能守恒机械能守恒条件条件：（2 2）物体受重力或弹簧弹力，还受）物体受重力或弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功。其他力，但其他力不做功。乙甲ABCA光滑斜面上运动的物体V0粗糙斜面上运动的物体V0第14页/共27页2、机械能守恒条件机械能守恒条件：（3 3）物体系统除重力和弹簧弹力做功）物

7、体系统除重力和弹簧弹力做功，其他力也做功，但这些力总共为零。，其他力也做功，但这些力总共为零。小球和弹簧组成的小球和弹簧组成的系统系统在竖直方向上做往返运动。在竖直方向上做往返运动。第15页/共27页例：从离地面高例：从离地面高2020米处以米处以10m/s10m/s的初速度的初速度水平抛出一个质量为水平抛出一个质量为1Kg1Kg的铁球，铁球下的铁球，铁球下落过程中在离地落过程中在离地5m5m高处时的速度是多大？高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）（不考虑空气阻力）解：以解：以地面为参考平面地面为参考平面。2222112121mvmghmvmgh21212)(2vhhgvsm /202111

8、21mvmghE222221mvmghEv0h1h2第16页/共27页（1 1）确定）确定研究对象研究对象，画出过程示意图；，画出过程示意图；3 3、应用机械能守恒定律解题、应用机械能守恒定律解题的的一般步骤一般步骤：（2 2）分析物体的）分析物体的受力受力，明确各力做功的，明确各力做功的情况，判断情况，判断是否符合机械能守恒的条件是否符合机械能守恒的条件；（3 3）分析物体的）分析物体的运动运动，恰当地选取参考，恰当地选取参考平面，确定物体平面，确定物体初、末状态的机械能初、末状态的机械能（势（势能和动能）；能和动能）； （4 4）根据机械能守恒定律）根据机械能守恒定律列方程求解列方程求解。

9、选取合适的表达式书写方程。选取合适的表达式书写方程。第17页/共27页例例1 1：以：以10m/s10m/s的速度将质量为的速度将质量为m m的物的物体竖直向上抛出。若忽略空气阻力体竖直向上抛出。若忽略空气阻力，求（，求（1 1）物体上升的最大高度（）物体上升的最大高度（2 2）上升过程中何处重力势能和动能）上升过程中何处重力势能和动能相等？相等？ （1）5m (2) 2.5m第18页/共27页例例2 2：如图所示，半径为：如图所示，半径为R R的半圆槽木块的半圆槽木块固定在水平地面上，质量为固定在水平地面上，质量为m m的小球以某的小球以某速度从速度从A A点无摩擦地滚上半圆槽，小球通点无摩

10、擦地滚上半圆槽，小球通过最高点过最高点B B后落到水平地面上的后落到水平地面上的C C点，已点，已知知AC=AB=2RAC=AB=2R。求：求：小球在小球在B B点时的速度？点时的速度？小球对小球对B B点的压力点的压力 小球在小球在A A点时的速度大小为多少？点时的速度大小为多少？第19页/共27页课堂小结课堂小结1、机械能、机械能2、机械能守恒定律、机械能守恒定律概概 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。机械能之间可以互相转化。机械能之间可以互相转化。内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内容：在只有重力或弹力做功的物体系统中，动能和势能可以

11、相互转化，而总的机中，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。械能保持不变。表达式表达式机械能守恒定律成立的条件机械能守恒定律成立的条件: :只有只有重力或弹簧弹力做功。重力或弹簧弹力做功。2212211122mvmghmvmghPKEE第20页/共27页本课小结本课小结机械能守恒定律机械能守恒定律1.1.内容：内容：在只有重力或弹力做功的物体或系统内，动在只有重力或弹力做功的物体或系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变2.2.守恒条件：守恒条件：只有重力或系统内弹力做功只有重力或系统内弹力做功 只有动能和势能之间的转化只有动能和势

12、能之间的转化3.3.表达式：表达式：2211KPKPEEEE4.4.解题步骤：解题步骤：确定研究对象，及其运动过程确定研究对象，及其运动过程分析：判断机械能是否守恒分析：判断机械能是否守恒确定参考平面，明确初、末机械能确定参考平面，明确初、末机械能由机械能守恒定律列方程，求解由机械能守恒定律列方程，求解第21页/共27页（ BDBD）第22页/共27页2 2、如图所示，桌面离地高为、如图所示，桌面离地高为h h，质量为，质量为m m的小球从离桌面高的小球从离桌面高H H处自由下落，不计空处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落地前瞬间的机

13、械能为，则小球落地前瞬间的机械能为A Amgh mgh B BmgH mgH C Cmg(h+H) Dmg(h+H) D mg(H-h)mg(H-h)（ B B ）第23页/共27页3 3. . 如图所示如图所示, , 一根轻杆长为一根轻杆长为2 2 l l , , 它的左端它的左端O O点点为固定转动轴为固定转动轴, , 轻杆可以绕轻杆可以绕 O O 轴在竖直平面内轴在竖直平面内无摩擦转动无摩擦转动, , 它的中点及右端各固定一个小球它的中点及右端各固定一个小球A A和和B B, , 两球的质量分别是两球的质量分别是mm 和和 2 2 mm , , 重力加速度重力加速度为为g g 现用外力使杆处于水平位置现用外力使杆处于水平位置, , 从静止释从静止释放求放求(1)(1)小球小球A A和小球和小球B B运动到最低处时的速运动到最低处时的速度大小；度大小；(2)从开始运动到达杆处于竖直位置的从开始运动到达杆处于竖直位置的过程中过程中, , 杆的作用力对杆的作用力对B B球