高中物理 7.8 机械能守恒定律课件 新人教版必修2.ppt

机械能守恒定律,学习目标：1.知道什么是机械能，理解物体的动能和势能可以相互转化。2.会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容和适用条件。3.会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律分析实际问题。,第8节,重点1.机械能守恒的条件。2.在具体问题中能判定机械能是否守恒,并能列出数学表达式。难点1.判断机械能是否守恒。2.灵活运用机械能守恒定律解决问题。3.分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。,重点难点,导入新课,（如图所示），感受动能与势能相互转化的过程，分析过山车在运行过程中动能和势能的变化情况。,1.物体的动能与势能（包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，试举例说明。请思考动能与势能相互转化时必须借助的因素是什么？,一、动能与势能的相互转化,提出问题,参考案例：（1）自由下落的物体，物体的重力势能转化为动能，转化过程中重力做功；（2）物体沿光滑斜面滑下，物体的重力势能转化为动能，转化过程中重力做功；（3）竖直上抛的物体上升过程，物体的动能转化为重力势能，转化过程中重力做功；（4）压缩的弹簧把物体弹出，弹簧的弹性势能转化为物体的动能，转化过程中弹簧弹力做功；（5）运动会上撑竿跳高运动员在跳起的过程中，人的动能转化为杆的弹性势能和人的重力势能，以及撑竿的弹性势能转化为人的重力势能，转化过程中弹力、重力做功；（6）荡秋千的过程，人的重力势能与动能相互转化，转化过程中重力做功。,2.实验演示：演示单摆和弹簧振子的运动情况（如图）。观察物体运动过程中动能与势能的变化特点是怎样的？,提出问题,一、动能与势能的相互转化,结论：物体运动过程中，重力或弹力做正功时，动能增大，势能减小，势能转化为动能；反之，重力或弹力做负功时，动能减小，势能增大，动能转化为势能。,3.什么是机械能？,提出问题,结论：重力势能、弹性势能与动能密切联系，它们统称为机械能。通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。,一、动能与势能的相互转化,二、机械能守恒定律,提出问题,如图所示，物体沿光滑曲面下滑，开始时物体处于位置a，经过一段时间后物体运动到b位置。证明：物体由a到b的过程中机械能保持不变。请思考：小球从a到b的过程中的受力情况和做功情况？合力做功与小球动能变化的表达式如何？重力做功与重力势能变化的表达式如何？,提出问题,1.请推导机械能守恒定律的表达式。,二、机械能守恒定律,二、机械能守恒定律,典型例题,典型例题,典型例题,例2把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个单摆（如图），摆长为l,最大偏角为。小球运动到最低位置时的速度是多大？,思考讨论：（1）小球在摆动过程中受哪些力作用？哪些力做功？哪些力不做功？（2）小球在摆动过程中机械能是否守恒？（3）选小球在最低点为零势能参考平面，则小球在最高点的重力势能为多少？,典型例题,思考讨论：（1）物体下滑过程中受哪些力作用？哪些力做功？哪些力不做功？（2）物体做什么性质的运动？能否用牛顿第二定律求解？若能，请用牛顿第二定律求解。（3）物体下滑过程中满足机械能守恒吗？若满足，请用机械能守恒定律求解。,提出问题,2.利用机械能守恒定律解题的步骤：,二、机械能守恒定律,结论：选取研究对象物体系或物体。根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒。恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末状态的机械能。根据机械能守恒定律列方程，进行求解。,巩固练习,ac,巩固练习,2.如图所示，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（）,a,b,c,d,c,巩固练习,3.（2011新课标全国高考)一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落，到最低点时距水面还有数米距离。假定空气阻力可忽略，运动员可视为质点，下列说法正确的是（）a.运动员到达最低点前重力势能始终减小b.蹦极绳张紧后的下