动能与势能相互转化课件

7.8机械能守恒定律

7.8机械能守恒定律11、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。2、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。温故知新

1、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。2、重力做功2物体动能、重力势能和弹性势能统称机械能。通过重力或弹力做功，动能与势能可以相互转化。一、动能与势能的相互转化物体动能、重力势能和弹性势能统称机械能。通过重力或弹力做功，31、机械能的定义我们把动能、重力势能和弹性势能统称为机械能。2、表达式

E=EK+EP3、说明（1）机械能是状态量（2）具有相对性，其大小与参考平面的选取有关（3）机械能是标量，是系统共有的1、机械能的定义4（1）、动能与重力势能的相互转化实验探究实验观察与思考？1、摆动中小球高度如何变化？2、上述实验现象说明了什么？结论：摆动中动能与重力势能相互转化，但总量保持不变（1）、动能与重力势能的相互转化实验探究实验观察与思考？1、5（2）、动能与弹性势能的相互转化实验探究实验观察与思考？1、运动中小球动能和势能如何变化？2、上述实验现象说明了什么？结论：运动中动能与弹性势能相互转化，但总量保持不变（2）、动能与弹性势能的相互转化实验探究实验观察与思考？1、6如图，质量为m的物体在空中做平抛运动，在高度h1的A处时速度为v1，在高度为h2的B处速度为v2。B点A点由动能定理得重力做的功为二、机械能守恒定律2、找出这两个机械能之间的关系1、写出物体在位置A、B所具有的机械能：（以地面为零势能面）如图，质量为m的物体在空中做平抛运动，在高度h1的A7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，但机械能的总量保持不变。同样可以证明：在只有弹簧弹力做功的物体系内，动能与势能相互转化，物体机械能的总量也保持不变。由此可见：在只有重力做功的物体系内，动能和重力势能都发生了8机械能守恒定律

内容在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。表达式a、意义：系统的初、末状态的机械能守恒，运用时必须选取参考平面，把初末状态的重力势能正负表示清楚机械能守恒定律

内容在只有重力或弹力做功的物体系统9B、意义:系统减少（增加）的重力势能等于系统增加（减少）的动能，运用时无需选取参考平面，只需判断运动过程中系统的重力势能的变化B、意义:系统减少（增加）的重力势能等于系统增加（减少）的动10C、意义：A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能，运用时无需选取参考平面C、意义：A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能，运用时无11

机械能守恒定律

只有重力（弹力）做功包括：①只受重力（或系统内的弹力），不受其他力(如所有做抛体运动的物体，不计阻力)。②还有其它力，但其它力都不做功或其他力做功代数和时刻为零（只有重力和系统内部的弹力做功）

。机械能守恒定律的守恒条件

机械能守恒定律只有重力（弹力）做功包括：机械能守恒定12例：只有重力和系统内部的弹力做功(a)图，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒。(b)图，物体B沿斜面匀速下滑的过程，物体B机械能守恒

(c)图，不计空气阻力，球在摆动过程中，只有重力和弹簧与球间的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒，但对球来说，机械能不守恒。守恒条件例：只有重力和系统内部的弹力做功守恒条件13说一说

下列哪些情况机械能是守恒的？

跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。抛出的篮球在空中运动。光滑水平面上运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来。v说一说

下列哪些情况机械能是守恒的？

跳伞员利用降落伞在空中141、在下列的物理过程中，机械能守恒的有（）

A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程

B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程

C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程

D．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、物体和地球这一系统1、在下列的物理过程中，机械能守恒的有（）15机械能的变化机械能守恒不守恒关键看是否有除重力或弹力以外的其他力做功（若做正功，机械能增加，若做负功，机械能减少），与重力或弹力做功无关。机械能的变化机械能守恒不守恒关键看是否有除重力或弹力以外的其16应用机械能守恒定律解题的优点应用机械能守恒定律解决问题，只需考虑运动的始末状态，不必考虑两个状态之间过程的细节。如果直接用牛顿运动定律解决问题，往往要分析过程中各个力的作用，而这些力往往又是变化的，因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题，应用机械能守恒定律则易于解决。应用机械能守恒定律解题的优点应用机械能守17【例题】已知小球在离桌面高H处自由下落，桌面离地高h，以桌面为参考平面，则小球落地时的机械能为（）

A、mgh

B、mgH

C、mg（H+h）

D、mg（H-h）HhB【例题】已知小球在离桌面高H处自由下落，桌面离地高h，以桌面18（1）明确研究对象(物体或者系统)（2）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（3）选取恰当的参考平面,确定研究对象在初、末状态的机械能或机械能的变化。（4）根据机械能守恒定律,选取恰当的表达式列方程求解。三、应用机械能守恒定律解题步骤选系统判守恒找初末列方程（1）明确研究对象(物体或者系统)三、应用机械能守恒定律解题19

应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象(物体或系统)。(2)根据研究对象所经历的物理过程，对研究对象进行正确的受力分析和各个力做功情况，判断机械能是否守恒。(3)恰当选取参考平面，确定研究对象在初、末状态时的机械能。(4)根据机械能守恒定律，选取恰当的表达式列方程求解。三、解题步骤

应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象(物体或系统20

1、在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球，不计空气阻力，取g＝10m/s2，求小球落地速度大小?

答案：25m/s自我测评1、在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出21答案：3mg

2、如图所示，在竖直平面内有一段四分之一圆弧轨道，半径OA在水平方向，一个质量为m的小球从顶端A点由静止开始下滑，不计摩擦，求小球到达轨道底端B点时小球对轨道压力的大小为多少？答案：3mg2、如图所示，在竖直平面内有一段四分之一22（1）E1=E2(Ek1+Ep1=Ek2+Ep2),即初状态的机械能等于末状态的机械能。（2）ΔEk=-ΔEp,即动能的增加量等于势能的减少量。（3）ΔEA=-ΔEB