高中物理第七章机械能守恒定律1课件新人教版必修2.ppt

第八节 机械能守恒定律,知识回顾,机械能,动能与势能相互转化关系的研究,机械能守恒定律,机械能守恒定律的应用思思路,一、,二、,三、,四、,五、,主要内容,一、知识回顾,动能,重力势能,弹性势能,物体由于运动而具有的能量：,物体在一定高度所具有的能量：,发生弹性形变的各物体各部之间由于有弹 力的相互作用而具有的能量,Ep=mgh,一、知识回顾,动能定理,重力做功与重力势能变化的关系,合力所做的总功等于物体动能的变化：,重力做的功等于物体重力势能的减少量：,WG = EP1 - EP2,二、机械能,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。,表达式：E = Ek + Ep,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）,三、动能与势能相互转化关系的研究,(一) 动能与重力势能的相互转化 1、演示实验 小球摆动实验 2、实验分析 小球由AB：重力做正功，重力势 能转化为动能。 小球由BC：重力做负功，动能转化为重力势能。,小钢球,A,B,C,结论：在重力做功的情况下，动能与重 力势能可以发生相互转化,三、动能与势能相互转化关系的研究,小钢球,f,思考：小球由左摆到右时，能否达到相同的高度？,（二）动能与重力势能相互转化关系的研究,三、动能与势能相互转化关系的研究,小钢球,f,1、小球受力分析,2、做功与做功效果分析,实现机械能的转化,消耗动能,拉力T : 不做功,重力G : 做功,阻力F ：做功,三、动能与势能相互转化关系的研究,如果只有重力做功,意味着没有消耗,则会有 E总=恒,3、猜想,三、动能与势能相互转化关系的研究,4、验证猜想 小球从光滑曲面上滑下：,三、动能与势能相互转化关系的研究,由动能定理得：W=EKB-EKA,功能关系：W=EPA-EPB,EA=EB,结论：在只有重力做功的物体系统内，动能与重力 势能可以发生相互转化，而总的机械能保持不变。,三、动能与势能相互转化关系的研究,那么，弹性势能的情况呢？,同样可以证明： 在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以发生相互转化，而总的机械能保持不变。,三、动能与势能相互转化关系的研究,总结：,在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以发生相互转化，而总的机械能保持不变。,四、机械能守恒定律,机械能守恒定律,在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以发生相互转化，而总的机械能保持不变。,1、内容：,四、机械能守恒定律,机械能守恒定律,E2 = E1 或 EK2+EP2= EK1+EP1 或 EK = -EP,2、表达式：,四、机械能守恒定律,机械能守恒定律,3、适用条件：,A、从做功角度分析,只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零）。,B、从能量转化角度分析,只有系统内动能和势能相互转化，无其它形式能量之间（如内能）转化。,只有重力或弹力做功,五、机械能守恒定律应用思路,选对象,判守恒,定初末,列方程,选取研究对 象物体 系或者物体。,根据对象所历程行 受力、做功分析判 断机械能是否守恒。,恰当地选取参考平 面，确定研究对象 在初、末态时的机 械能。,根据机械能守恒 定律列方程，进 行求解。,问题解决！,课堂训练,一物体从高1m，长2m光滑斜面顶端滑下。不计空气阻力，求物 体滑到斜面底端速度的大小？,h,4.4m/s,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。,课堂小结,概念 表达式,内容 表达式 适用条件,选对象 判守恒 定初末 列