机械能守恒定律课件.ppt

1、8 机械能守恒定律湖北宜城三中 李兵,教学目标： 1 通过实例认识并理解能量可以相互转化。 2 理解机械能守恒定律的条件。 3 理解机械能守恒定律的内容，并能处理简单的问题。,一 复习及预习,1 重力做功及重力势能的变化 2 弹力做功及弹性势能的变化 3 合力做功及动能的变化,二 动能和势能相互转化,实例 1 自由落体运动 2 弹簧振子 3 牛顿摆,大家举例，生活中有哪些是动能和势能可以相互转化的？,三 机械能守恒定律,1 机械能 动能和势能统称为机械能。 具体包括动能，重力势能和弹性势能。,2 机械能守恒定律 （1）推导（以自由落体运动为例）,物体从A下落到B，到地面的高度分别是和 ，速度分

2、别是 和 ，则它们间有什么关系？,结论1,A点机械能=B点机械能 或初位置机械能等于末位置机械能，即机械能守恒。,A点重力势能,A点动能,B点重力势能,B点动能,A点机械能,B点机械能,Tips：要计算重力势能，需要选参考平面。,结论2,说明：运动中，物体重力势能的减少等于动能的增 加。 能量在重力势能和动能间转化，即在机械能内部转化，没有能量转出和转进，机械能守恒。,A点重力势能,B点重力势能,A点动能,B点动能,重力势能的减少,动能的增加,Tips ：用这个等式可以不设参考平面。,（2）内容：物体在运动过程中，如只有重力（或弹力）做功，动能和势能相互转化，则物体机械能保持不变。,（3）公式

3、,（4）条件 只有重力（或弹力）做功,只有重力（或弹力）做功的理解,可以分为以下情况： （1）物体只受重力（或弹力） ； （2）物体除重力（或弹力）外还受其他力，但只有重力（或弹力）做功； （3）物体除重力（或弹力）做功外，其他力也做功，但其他力做功总和为零。,3 机械能守恒的判断方法,（1）条件：只有重力（或弹力）做功。 三种情况,（2）能量转移：只有重力势能（或弹性势能）和动能发生相互转化，不涉及其他能量。,（3）特例 一般绳突然绷紧，非弹性碰撞和爆炸，除非特别说明，机械能不守恒。,例1 以下机械能守恒的是：,1 自由落体运动 2 平抛运动 3 雨滴在空中匀速下落 4 物体沿光滑斜面上滑或

4、者下滑。 5 物体沿斜面加速上滑。 6 跳伞运动员匀速下落,解析：其中1，2，4只受弹力，机械能守恒；3和6匀速说明除重力外有向上的力做功，5加速上滑说明有向上的拉力做功，所以3，5，6机械能不守恒。,例2 下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是（）,A 做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B 做匀变速直线运动的物体机械能可能守恒 C 合外力对物体做功为零时机械能一定守恒 D 只有重力做功时机械能一定守恒 E 当物体除受重力外还有其他力，但其他力要么不做功，要么做功的代数和为零，则物体机械能一定守恒 F 物体所受合外力不等于零，它的机械能可能守恒,机械能守恒的条件是：只有重力（或弹力）做功，所以

5、答案是 BDEF,4 用机械能守恒定律解题步骤,（1）选取研究对象系统或物体 （2）根据研究对象所经历的物理过程进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒 （3）恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初末状态时的机械能 （4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解,例3 如图单摆中，绳长l，小球质量m，刚开始绳与竖直方向成角，小球由静止释放，在最低点小球的速度有多大？,解：对小球受力分析：,例4如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切.圆轨道半径R=0.4m，一小球停放在光滑水平轨道上，现给小球一个v0=5m/s的初速度，求：小球从C点抛出时的速度（g取10m/s2）.,解,变式训练： 如图使一小球沿半径为R的圆形轨道从最低点B上升，那么需给它最小速度为多大时，才能使它达到轨道的最高点A？,解：,板书：,机械能守恒定律 一 动能和势能