机械能守恒定律教学.ppt

7.8 机械能守恒定律,第七章：机械能守恒定律,复习：,1、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,2、动能和势能如何表示？,一、机械能,1、概 念：,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。,2、表达式：,3、机械能是标量，具有相对性：,先选取参考平面和参考系才能确定 机械能。（一般选地面为参考系）,例1、物体质量m=2kg在距地面10m高处，以10m/s的水平速度飞行，求它的总机械能为多少？,极限运动蹦极,2008奥运蹦床冠军何雯娜,二、机械能之间可以互相转化,1、重力势能和动能之间可以互相转化,2、弹性势能和动能之间可以互相转化,3、重力势能和弹性势能之间可以互相 转化,讨论：请同学们再各举一实例,演示实验一：,小球摆动实验,试分析： 1、小球受哪些力的作用？ 2、哪些力对小球做功？ 3、能量如何转化？,思考：小球能否到达最高点？,设物体在下落过程中只受 重力作用。,由动能定理，得：,三、机械能守恒定律,1、推导：,由 得：,小球以初速度v0压缩弹簧,接触面光滑.,小球在压缩过程中，动能减小，弹簧发生形变，势能增加此过程中只有弹簧的弹力做功，系统（小球和弹簧）的机械能保持不变。,思考：小球的机械能变化如何？,定律内容：,3、表达式：,在只有重力和弹力做功的系统内，系统的动能和势能发生互相转化，但总机械能保持不变。,4、机械能守恒定律成立的条件,(1)系统内，只有重力和弹簧弹力做功.（除重力和弹簧弹力以外的力不做功或做功的代数和为零）,(2)系统内，只有动能和势能的相互转化,并且转化量相等,1、在下列实例中运动的物体，不计空气阻力， 机械能不守恒的是：,A、起重机吊起物体匀速上升； B、物体做平抛运动； C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动； D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。,A,2、下列关于机械能守恒的说法中正确的是： A、物体做匀速直线运动，它的机械能一定守 B、物体所受合力的功为零，它的机械能一定恒 C、物体所受合力为零，它的机械能可能守恒 D、物体所受合力为零，它的机械能一定守恒,C,5判断机械能是否守恒的方法 (1)用做功来判断：分析物体或物体受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其它力做功的代数和为零，则机械能守恒。,(2)用能量转化来判定：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。,(3)对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒。,基本思路如下：,(1)选取研究对象物体系或物体 (2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力 和做功分析，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 的初末态时的机械能。 (4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。,3、一质量为m的木块放在地面上，用一根轻弹簧连着木块，如图示，用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，如果力F的作用点向上移动的距离为h，则（ ） A. 木块的重力势能增加了Fh B. 木块的机械能增加了Fh C. 拉力做的功为Fh D. 木块的动能增加了Fh,C,4. 下列说法中错误的是（ ） （A）物体的机械能守恒时，一定只受到重力和 弹力的作用 （B）物体处于平衡状态时机械能一定守恒 （C）在重力势能和动能的转化中，物体除受重 力外还受其他力时，其机械能可以守恒 （D）物体重力势能和动能之和增大时，必定是 有重力以外的力对它做了功,A B,5、如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧 上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量 的叙述中正确的是 （ ） （A）重力势能和动能之和总保持不变 （B）重力势能和弹性势能之和总保持不变 （C）动能和弹性势能之和总保持不变 （D）重力势能、弹性势能和动能 之和总保持不变,D,6.如图所示一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一条质量为m的小球起初将小球拉至水平于A点求（1）小球从A点由静止释放