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第8节机械能守恒定律 动能定理表达式 W总 Ek2 Ek1重力做功 重力势能减小 WG EP1 EP2弹力做功 弹性势能减小 W弹 EP1 EP2 动能和势能相互转化 定量关系 探究规律 质量为m的物体在自由下落的过程中 离地面高度为h1时速度为v1 离地面高度为h2时速度为v2 问问题1 小球由1位置到2位置过程中 小球受力情况 力做功情况怎么样 问题2 小球由1到2过程 有什么能发生了变化 能否利用已给物理量定量表述 问题3 选地面为零势能面 能否写出物体在1时的机械能E1和物体在2时的机械能E2 看他们存在什么关系 情景1 1 只受重力的过程 1 小球只受重力 仅有重力做功2 重力势能减少 EP减 mgh动能增加 EK增 mgh重力势能转化为动能EP减 EK增 探究规律 探究规律 1 只受重力的过程 物体从位置1到位置2 由动能定理得 整理可得 即 EK增 问题4 忽略空气阻力 如果小球由1点斜抛到2点 沿光滑斜面由1自由下滑到2点 沿光滑曲面由1位置自由下滑到2点 上述推导过程还成立吗 探究规律 质量为m的物体由静止从光滑斜面上滑下 离地面高度为h1时速度为v1 离地面高度为h2时速度为v2 问 在物体下落过程中 动能和重力势能是如何转化的 选地面为零势能面 写出物体离地面高度h1时的机械能E1 离地面高度h2时的机械能E2 E1和E2存在什么关系 2 只有重力做功的过程 2 只有重力做功的过程 解 重力势能减少 动能增加 重力势能转化为动能 在位置1 物体的机械能为 同理可解得 探究规律 探究规律 2 只有重力做功的过程 物体从位置1到位置2 由动能定理得 整理可得 即 总结二 在只有重力做功的物体系统内 动能与重力势能可以相互转化 而总的机械能保持不变 总结二 在只有重力做功的物体系统内 动能与重力势能可以相互转化 而总的机械能保持不变 探究规律 实验演示 气垫导轨上的水平弹簧振子 3 只有弹力做功的过程 总结三 在只有弹力做功的物体系统内 动能和弹性势能可以相互转化 总的机械能保持不变 探究结论 在只有重力或弹力做功的物体系统内 动能与势能可以互相转化 而总的机械能保持不变 这就是机械能守恒定律 条件 由相互作用的物体组成 表达式 EK增 EP减 例题 把一个小球用细线悬挂起来 就成为一个摆 如图 摆长为 最大偏角为 小球运动到最低位置时的速度是多大 解 取小球为研究对象 受力分析 只有重力做功 机械能守恒 选最低点所在平面为零势能面 mg F 小球在最低点时 小球在最高点时 步骤1 步骤2 解得 即 mg F 由机械能守恒定律得 步骤3 当堂达标1 当堂达标2 一小球在真空中下落 另有一质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落 它们都从高度为h1的地方落到h2的地方 在两种情况下 重力所做的功相等吗 重力势能各转化为什么形式的能 机械能守恒吗 当堂达标3 把质量为0 5kg的石块从10m高处以30 角斜向上方
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