高中一年级物理必修2第七章 机械能守恒定律8.机械能守恒定律第一课时课件.ppt

1 1 贵阳市第十一中学理科综合组制作 彭仲江 贵阳市第十一中学彭仲江 1 2 机械能守恒定律 1 3 教学要求 教学要求 知识与技能1 掌握什么是机械能 理解物体动能和势能的相互转化 2 理解机械能守恒定律 能在具体问题中判定机械能是否守恒 过程与方法尝试从能量转化和守恒的观点来解释物理现象 分析问题 情感 态度与价值观通过能量的学习 使学生树立科学观点 理解和运用自然规律 并用来解决实际问题 重点 用重力做功和动能定理推导机械能守恒定律 理解守恒的思想 把握守恒的条件 初步学会运用机械能守恒定律难点 界定机械能守恒的条件 1 4 一 预备知识 1 动能 物体由于运动而具有的能 Ek mv 2 重力势能 地球上的物体具有的跟它的高度有关的能 Ep mgh3 弹性势能 物体在恢复原状时对外做功的能 4 动能定理 合力所做的功等于物体动能的变化 W合 mV2 mv1 5 重力做功和物体重力势能的变化负值 重力做正功 重力势能减少 重力做负功 重力势能增加 WG Ep1 Ep2 1 5 二 守恒思想的引入1 做自由落体运动的物体在某时刻的速度和它下落的高度相对应 上抛运动中物体上升的最大高度受初速度的制约 2 在下图中小球总在一定范围内振动 单摆 用几何画板 但不符合要求 所以取消 V1 V2 V3 h1 h2 h3 1 6 公园里过山车从很高的 点滑下 1 7 3 弓箭为什麽有一定的射程 4 跳高运动员跳起的高度总是有限 摆动弹簧上抛下落以上事实令我们思考一个问题 动能势能统称为机械能 即 E Ek Ep在动能 重力势能 弹力势能相互转化的过程中机械能怎麽变化 1 8 二 机械能守恒定律的推导1 自由落体运动中能量的变化如下图所示 当物体自由下落时 设物体在A点时 速度为V1 距地面高度为h1 在B点是时速度为V2 高度为h2 分析此过程中重力做功及动能的变化由动能定理知WG MV2 MV1 1 在此过程中重力做功重力势能的变化为WG Mgh1 Mgh2 2 由以上两式得Mgh1 Mgh2 MV2 MV1 上式变形为Mgh1 MV1 Mgh2 MV2 位置A位置B V1 A B h1 h2 h V2 1 9 三 讨论 A 物体在运动过程中有几个力对它做功 B 运动过程中物体在A点的机械能与B点的机械能相等吗 C 根据以上两点的分析总结机械能守恒定律 D 如果物体从光滑斜面的顶端下滑到底端 机械能是否守恒 自己试着推导一下 1 10 机械能守恒定律 在只有重力做功的情形下 物体的动能和重力势能发生相互转化 但机械能的总量保持不变 1 11 机械能不守恒 机械能守恒 v v G G f T T 乒乓球 小钢球 G做功 T不做功 f做功 产生内能 G做功 T不做功 1 12 重力势能转化为动能 1 13 四 进一步理解 a 由公式 MV1 Mgh1 MV2 Mgh2或 MV Mgh 恒量知 守恒 是总量的守恒 和的守恒 b 由公式 MV2 MV1 Mgh2 Mgh1即EK EP知 守恒 是转化的守恒 c 守恒 是系统内的守恒 m2 m1 单摆 1 14 五 例题 1 要使一个小球着地后回跳的高度比抛出点高5 0m 必须以多大速度将它竖直抛下 不计空气阻力和球着地时的能量损失 解 设下抛的速度为V0 下落过程中仅有重力对物体做功 由机械能守恒定律知 物体在被抛出时的机械能为 E初 mV0 mgh1E末 0 mgh2由机械能守恒定律得 mv0 mgh1 mgh2或v 2g h2 h1 2gh 2X10 x5 100v 10m S V 0 h 5m h 1 h 2 G G 1 15 六 练习 1 判断图 1 物体A运动过程中 机械能守恒的是 2 写出 2 图中物体所在位置的机械能 不计其它阻力 均取地面为参考面 a b a b c d G G G G N f N N h h v m m v 2 1 A A A A a b 1 16 3 一个物体 质量是25kg 把它提升到离地面10m高处 然后让它自由下落 g 10m s 计算 1 物体在最高处的重力势能 2 物体下落5m时的重力势能 动能 速度 答案 1 2 5X10 J 2 1 25X10 J 1 25X10 J 10m s 4 以10m S的速度 从10m高的塔上水平抛出一个石子 石子落地的速度多大 不