7[1].8机械能守恒定律(高一物理精品课件)

知识回顾1、动能:物体由于运动而具有的能。221mvEkmghEP2p12Ekx2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。3、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。4、动能定理：合力所做的总功等于这个过程物体动能的变化。21222121mvmvW＝合5、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。21PPGEEW生活中的现象某些汽车或列车站的站台都设计有一个小的坡度。这是为什么？进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。一、动能与势能的相互转化举世闻名的三峡工程怎样利用水利发电？一、动能与势能的相互转化物体动能、重力势能和弹性势能的总和叫机械能。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猜想机械能的总量保持不变??2222111122mvmghmvmgh质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计空气阻力，取地面为参考平面，试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。h1v1v2h2AB二、机械能守恒定律B点22221mghmvEEEPBkBBA点12121mghmvEEEPAkAA由动能定理得21222121mvmvWG21mghmghWG重力做的功为1212222121mghmvmghmv质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计空气阻力，取地面为参考平面，试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。h1v1v2h2AB二、机械能守恒定律1212222121mghmvmghmv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。一般性的探讨W合=EK动能的变化：系统只有重力或弹力做功时：W=-EP若W合=W则EK+EP=0即E=0二、机械能守恒定律或EK2+EP2=EK1+EP1即E2=E1在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。二、机械能守恒定律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。内容：表达式：适用条件：1212222121mghmvmghmv只有重力做功或弹力做功注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力E2=E1Ek2+Ep2=Ek1+Ep1机械能守恒定律1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。即：只有动能与重力势能、弹性势能相互转化，没有其他任何能量（内能、电能、化学能等）参与只有重力（弹力）做功包括：①只受重力，不受其他力②除重力以外还有其它力，但其它力都不做功是否表示只受重力或弹力？判断机械能是否守恒1、只受重力，机械能守恒。2、物体受很多力，但只有重力、弹力做功，其它力都不做功，机械能守恒。3、很多力做功，除了重力、弹力外，其它力做功的和为零，机械能守恒。4、在运动系统中，只存在动能和势能的转化，无其它能量产生，机械能守恒。说一说下列实例中哪些情况机械能是守恒的用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。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例1、试判断下列各运动中机械能是否守恒(均不计空气阻力和摩擦阻力)1.抛出的手榴弹的运动2.细绳拴着小球在水平面内做匀速圆周运动3.手拉着一物体沿斜面匀速上滑4.套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动5.起重机吊起一物体6.自由下落的小球压缩弹簧后又被弹回7.弹簧下吊一小球上下振动8.蹦极9.关闭了动力的过山车的运动√√×√×√√√√例2、下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是：A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒D.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒说明：机械能是否守恒与物体的运动状态无关例3、把质量为m的石头从h高的山崖上以角θ向斜上方抛出，抛出时的初速度v0，求石头落地时的速度vt是多大？（不计空气阻力）应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象(2)对研究对象进行正确的受力分析(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。例6、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为L，最大偏角为θ。求小球运动到最低位置时的速度为多大？解析：小球摆动过程中，细线的拉力不做功，系统只有重力做功，机械能守恒。解：设小球最低点所在位置为参考平面由机械能守恒定律得：21(1cos)2mgLmv解得：2(1cos)vgL应用机械能守恒定律解题，只需考虑过程的初、末状态，不必考虑两个状态间过程的细节，这是它的优点。答案：3mg例4、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？机械能守恒定律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。内容：表达式：适用条件：1212222121mghmvmghmv只有重力做功或弹力做功E2=E1Ek2+Ep2=Ek1+Ep1针对训练：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