机械能守恒定律课件.ppt

全日制普通高中课程标准实验教科书(必修)物理第二册第八节机械能守恒定律赣州市南康区第二中学朱铖欢迎大家光临指导一、观察与思考：通过观察现象，思考下列问题：1、动能和势能是怎样转化的?2、通过什么来实现相互转化?重力势能动能通过重力做功来实现相互转化重力势能转化为动能，动能又转化为重力势能，如此往复。弹性势能动能弹性势能转化为动能，动能又转化为弹性势能通过弹力做功来实现相互转化光滑势能动能重力势能弹性势能二、解决旧问题,产生新问题:动能和势能在相互转化的过程中有没有规律可循呢?请看题：从上面的讨论,我们知道动能、重力势能和弹性势能可以相互转化，这些转化是通过来实现的，做正功势能转化为动能，做负功动能转化为势能。动能和势能之间存在密切关系。例：质量为1Kg的物体从100m高处由静止开始自由下落,求:（取地面为零势能参考面）(1)刚下落时动能、重力势能和机械能？(2)下落40m时动能、重力势能和机械能？(3)下落70m时动能、重力势能和机械能？(4)你能从计算中发现规律吗？是什么规律？这是巧合吗？怎样证明你的发现?物体的动能和势能之和称为物体的机械能,用E表示,表达式：E＝EK＋EP重力或弹力做功EK=0,EP=1000J,E＝1000JEK=400J,EP=600J,E＝1000JEK=700J,EP=300J,E＝1000J猜测:物体做自由落体运动,机械能守恒.h1v1v2mh2AB一小球从静止开始自由下落，设在下落过程中经A、B两位置时高度分别为h1和h2，速度分别为v1和v2三、规律理论探究：四、实验探究：h1v1v2mh2AB四、实验探究：h1v1v2mh2AB一小球从静止开始自由下落，设在下落过程中经A、B两位置时高度分别为h1和h2，速度分别为v1和v2分析：小球在A处的机械能121mghmv21AE小球在B处的机械能2212mv21mv21GWA到B过程中由动能定理得：WG＝mgh1-mgh2=EP1－EP212mghmgh2212mv21mv2122mghmv212BE即1122pkpkEEEE思考：刚才这个结果有几个力在做功？如果下降过程中存在空气阻力，结果会怎样？重力做功与重力势能关系得：三、规律理论探究：讨论：如果存在空气阻力，则：ABEP1EK1EK2WG+(-Wf)=EK2-EK1EP1-EP2+(-Wf)=EK2-EK1EK2+EP2+Wf=EK1+EP1B点机械能A点机械能≠减少的机械能哪去了？思考：如果小球是铁球，在地面上放一磁铁，其机械能守恒吗？EP2A到B过程中由动能定理得：WG＝mgh1-mgh2=EP1－EP2ABWG=EK2-EK1EK2-EK1=EP1-EP2EK2+EP2=EK1+EP1B点机械能A点机械能=一小球从静止开始沿一光滑面下滑，设在下落过程中经A、B两位置时高度分别为h1和h2，速度分别为v1和v2A到B过程中由动能定理得：同理可证，在只有弹力做功时，物体的机械能也守恒。WG＝mgh1-mgh2=EP1－EP2结论：只有重力做功时，物体的机械能守恒。机械能守恒定律1、内容：在只有重力或者弹力做功的系统内，物体的动能和重力势能发生相互转化，而机械能的总量保持不变。2、公式：EK1+EP1=EK2+EP2或：E1=E2或：3、适用条件：只有重力做功或弹力做功五、结论：增减kpEE只发生动能和势能间的相互转化讨论交流：“只有重力做功”与“只受重力作用”有区别吗？1.判断下列各运动机械能是否守恒六、应用：跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。光滑水平面上运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来。v用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。【例】把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l,最大偏角为θ.如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？〖分析〗拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；所以这个过程中只有重力对小球能做功，机械能守恒。θOlABGFv【例】把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为l,最大偏角为θ.如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？〖解〗选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。从最高点到最低点的过程中机械能守恒，则有：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1)cosθ2gl(1所以v=θOlAC设小球在最低点时速度为v即mv2=mgl(1-cosθ)21小结二、机械能守恒定律1、内容：在只有重力或者弹力做功的系统内，物体的动能和重力势能发生相互转化，而机械能的总量保持不变。2、公式：EK1+EP1=EK2+EP2或：E1=E2或：3、适用条件：只有重力或弹力做功只发生动能和势能间的相互转化增减kpEE一、机械能1、概念：物体的动能和势能之和称为物体的机械能2、表达式：E＝EK＋EP