高中物理 第七章 机械能守恒定律 课件 新人教版 必修

记忆：1。在这一章中，我们学到了什么形式的能量？动能，重力势能，弹性势能，2，动能和重力势能如何表达？(1)机械能，(1)概念，(2)动能、重力势能和弹性势能的统称。总机械能是动能和势能的总和。机械能是标量，具有相对性：首先，选择参考系和势能面0来确定机械能。(通常在地面上)，情景分析：能量是如何在下面给出的物理现象中转化的？苹果从树上掉了下来，弹簧把这个物体在一个平滑的水平面上来回地绑着。动能和势能可以相互转化。在动能和势能的转化过程中，动能和势能之间有没有定量的关系？只有当重力作用于物体时，当地面作为势能面，动能定理有运动项和运动项时，根据重力做功和重力势能变化之间的关系，这个表达式才有普遍意义。在什么情况下机械能守恒？结论，在只有重力起作用的物体系统中，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变，如图所示：弹簧振子在光滑的水平面上。球的动能和弹簧的弹性势能在相互转换的过程中保持不变，即机械能守恒。物体系统中的机械能守恒定律，其中只有重力或弹力做功，动能和势能可以相互转化，而总机械能保持不变。(1)对于某一物体，只有重力做功，其他力不做功，或者其他力做功之和为0。例如，所有抛射体运动(不包括空气阻力)的机械能都是守恒的。方法1:是否只有重力或弹性起作用。(作功角)，注：“仅”是指：不作功的其他力或作功的其他力的代数和为零。在图A中，物体A压缩弹簧的过程中，物体A的机械能不守恒。在图B中，当物体B沿一个固定的光滑斜面下滑时，物体B的机械能守恒。在图C中，当球沿水平面以均匀的圆锥摆动时，球的机械能守恒。(如果坡度不固定怎么办？(2)对于某个系统，只有重力和弹性力做功，其他不做功或做功的力之和为0。在图A、图B和图A中，当物体A压缩弹簧时，A的机械能不守恒，但由A和弹簧组成的系统的机械能守恒。在图B中，当地面是光滑的，物体滑下一个不稳定的光滑斜坡时，物体B的机械能不守恒，但由物体B和斜坡形成的系统的机械能守恒。方法2:观察研究对象是否向外部世界提供能量，或者外部世界是否向研究对象提供能量。(能量角)例如，物体之间只有动能和势能相互转化，系统不与外界传递机械能，也不转化为其他形式的能量(如内能)，因此系统的机械能是守恒的。用细线挂一个小球成为一个摆，如图所示，摆长为l，最大偏角为。如果阻力可以忽略，球移动到最低位置的速度是多少？如图所示，在垂直平面上有一个四分之一圆弧轨道，半径OA在水平方向上，一个小球从静止的顶点a开始向下滑动，轨道的半径r已知为10 cm，不考虑摩擦力，并且计算小球刚离开轨道底部的点b时的速度。分析：以球为研究对象，球在轨道上做变速圆周运动，并受重力和支撑力的作用。支撑力是一种大小和方向变化的力，但是因为它的方向总是垂直于球的运动方向，所以支撑力对球不起作用(这是难点)，只有重力在整个过程中起作用根据机械能守恒定律，刚离开轨道底部b点的球的速度为：本主题解释：本主题着重强调物体在变力作用下的运动，不涉及加速度和时间问题。在满足机械能守恒的前提下，利用机械能守恒定律方便快捷地解决问题，避免了使用牛顿运动定律的困难。如图所示，物体A和物体B通过天车用绳索连接。众所周知，毫安=2mB，绳索的质量被忽略，所有的摩擦力都被忽略。此时，物体甲和物体乙离地面的高度为H。松开A，找出物体甲刚到达地面时的速度(将物体乙和滑轮之间的距离设置为大于H)？分析：以物体a为研究对象，它受重力和拉力的影响，其中重力做正功，拉力做负功，物体a的机械能不守恒。以物体B为研究对象，受重力和拉力的影响，其中重力做负功，拉力做正功，物体B的机械能不守恒。因为对于物体A，它的拉力功是-FH，对于物体B，它的拉力功是FH，它的代数和是0。也就是说，如果以物体A和物体B的大系统(包括地球)为研究对象，在运动过程中只有两个物体的重力做功，没有其他外力做功，系统的机械能守恒。解决方法：如果地面上的势能设为0，物体的起点作为初始状态，当物体第一次着陆时，物体A作为最终状态，那么物体A和物体B在运动过程中的速度总是相等的。根据机械能守恒定律，有：物体a首次到达地面时的速度是：描述：对于本课题所选的大系统，除了物体重力做功外，系统中物体上的绳索张力也做功。然而，由拉力所做的功仅使机械能在系统中传递，即拉力对物体a做负功，这减少了物体a的机械能，而拉力对物体b做正功，这增加了物体b的机械能，且减少和增加的量相同(物体a的部分机械能被传递到物体b)。这个系统不与外界交换能量，所以这个大系统仍然有机械能守恒。今后在处理相关问题时，要注意制度的选择。(1)定义研究对象(物体或系统),(2)定义研究对象的运动过程，分析研究对象的应力和各力所做的功，判断机械能是否守恒。(3)选择一个参考平面(零势能面)并确定研究对象在此过程中的起止机械能。(4)列出根据机械能守恒定律求解的方程，不足时补充其他方程，并总结应用机械能守恒定律解决问题的一般步骤：机械能守恒定律在现实生活中的应用，总结在第1课，机械能，第2课，机械能守恒定律，概念：表达式：机械能是标量，具有相对性，定律内容：表达式： 建立机械能守恒定律的条件：用机械能守恒定律解决问题的一般程序：机械能守恒的三个表达式，