机械能守恒及应用讲课稿.ppt

泰安长城中学高三物理组 王磊,高三一轮复习,机械能守恒定律及应用,（第1课时）,第一部分 自主探究学习,一重力势能 1、概念：物体由于 而具的能 2、大小：Ep . 3、相对性：重力势能的大小和正负与 的选取有关，在参考面之上的为 值，在参考面之下的为 值 4、系统性：重力势能是 与 所组成的这个系统所共有的 5、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的 和 的位置有关，而跟物体运动的 无关 6、重力做功与重力势能变化的关系 重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即 WG .,一重力势能 1、概念：物体由于被举高而具的能 2、大小：Epmgh. 3、相对性：重力势能的大小和正负与参考平面的选取有关，在参考面之上的为正值，在参考面之下的为负值 4、系统性：重力势能是物体与地球所组成的这个系统所共有的 5、重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关 6、重力做功与重力势能变化的关系 重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即 WGEp1Ep2.,自测训练1,沿高度相同，坡度不同，粗糙程度也不同的斜面向上拉同一 物体到顶端，在下列说法中正确的是( ) A.沿坡度小，长度大的斜面上升克服重力做的功多 B.沿坡度大，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 C.沿坡度长，粗糙程度大的斜面上升克服重力做的功多 D.以上几种情况下克服重力所做的功一样多,二弹性势能,1、概念： 物体由于发生 而具有的能 2、大小： 弹簧的弹性势能的大小与弹簧的 及 有关 3、弹力做功与弹性势能变化的关系： 弹力做 ，弹性势能减小，弹力做负功，弹 性势能 .,二弹性势能,1、概念： 物体由于发生弹性形变而具有的能 2、大小： 弹簧的弹性势能的大小与弹簧的形变量及劲度系数 有关 3、弹力做功与弹性势能变化的关系： 弹力做正功，弹性势能减小，弹力做负功，弹 性势能增加.,自测训练2,关于弹簧的弹性势能，下列说法中正确的是（ ） A.当弹簧变长时，它的弹性势能一定增大 B.当弹簧变短时，它的弹性势能一定减小 C.在拉伸长度相同时，k越大的弹簧，它的弹性势能越大 D.弹簧在拉伸时的弹性势能一定大于压缩时的弹性势能,三、机械能及其守恒定律 1机械能： 动能和势能统称为机械能，即E . 2机械能守恒定律 (1)内容： 在只有 或 做功的物体系统内，动能与势能发生相互转化，而总的机械能 (2)表达式：Ep1Ek1 . (3)机械能守恒的条件： ,三、机械能及其守恒定律 1机械能： 动能和势能统称为机械能，即E EpEk 2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，动能与势能发生相互转化，而总的机械能 不变 (2)表达式：Ep1Ek1 Ep2Ek2 (3)机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功,判断下列各运动机械能是否守恒,A、B、C、D图中不计空气阻力和摩擦阻力,汽车在粗糙的水平路面匀速行驶,A,C,D,B,自测训练3,第二部分 合作探究提高,一、如何正确理解重力势能的相对性及其与重力做功的关系 1、重力势能是与高度有关的物理量，而高度是相对的，故重力势能也是相对的，与零势能面（参考平面）的选择有关，要确定物体的重力势能要先选取参考平面。 2、重力势能的改变是通过重力做功实现的，重力所做的功只与初末位置的高度差有关，与路径无关，因此重力势能的改变量也与初末位置的高度差有关，但与参考平面无关。,典例1： 如图所示，小球质量为m，大小不计，右边圆轨道半径为R， 小球从H=3R的A点沿斜面滑下后又沿轨道滑到最高点C点，则 以下说法正确的是（ ） A .释放时小球的重力势能为3mgR B .这一过程小球的重力势能减少了mgR C .这一过程小球重力做功为mgR D .小球在C点的重力势能不可能为负值 变式训练1： 当物体克服重力做功时，下列说法正确的是（ ） A、重力势能一定减少，机械能可能不变 B、重力势能一定增加，机械能一定增加 C、重力势能一定增加，动能可能不变 D、重力势能一定减少，动能可能减少,二、对机械能守恒定律条件的理解,1只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒 2受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒 3机械能守恒的条件绝不是合力的功等于零，更不是合力等于零，而是看是否只有重力或弹簧弹力做功,典例2：如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。 在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( ),变式训练2 如图所示，桌面高为h，质 量为m的小球从离桌面高H处自 由落下，不计空气阻力，假设 地面处的重力势能为零，则小球 落到地面前瞬间的机械能为 ( ) Amgh BmgH Cmg(Hh) Dmg(Hh),第三部分 与高考面对面,1、（09年广东理科基础，8，2分）游乐场中的一种滑梯如图所示。小朋友从轨道顶端由静止开始下滑，沿水平轨道滑动了一段距离后停下来，则 A下滑过程中支持力对小朋友做功 B下滑过程中小朋友的重力势能增加 C整个运动过程中小朋友的机械能守恒 D在水平面滑动过程中摩擦力对小朋友做负功 2、（2008上海单科，8，4分）物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面。下列所示图像中，能正确反映各物理量之间关系的是（ ）,第四部分 应试能力过关,1.下列运动物体，机械能守恒的有( ) A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动 C.跳伞运动员在空中匀速下落 D.沿光滑曲面自由下滑的木块 2.一个物体在平衡力的作用下运动,则在该物体的运动过程中, 物体的( ) A. 机械能一定保持不变 B. 动能一定保持不变 C. 动能保持不变, 而重力势能可能变化 D. 若重力势能发生了变化, 则机械能一定发生变化,5(2008海南高考)如图531所 示，一轻绳的一端系在固定粗 糙斜面上的O点，另一端系一 小球给小球一足够大的初速 度，使小球在斜面上做圆周运动，在此过程中( ),A小球的机械能守恒 B重力对小球不做功 C绳的张力对小球不做功 D在任何一段时间内，小球克服摩擦力所做的功总是等于小球动能的减少,4. (09年广东文科基础)如图所示，用一轻绳系一小球悬于O点。现将小球拉至水平位置，然后释放，不计阻力。小球下落到最低点的过程中，下列表述正确的是（ ） A小球的机械能守恒 B小球所受的合力不变 C小