（机械能守恒定律）人教版必修高一物理精选教学课件

1、第七章 机械能及其守恒定律高一物理课件精选（人教版必修2)机械能守恒定律专题7.8 第一页，共二十五页。 观察与思考如图是迪斯尼乐园的过山车情景，请问：“一辆滑车在下滑过程中，既然没有什么动力，为什么每次总能如此准确的完成一连串有惊无险的动作呢？”第二页，共二十五页。生活中的实例 进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。 车站 随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人类所面临的一项重要任务，右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。 明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？ 第三页，

2、共二十五页。探寻动能与势能转化规律 如图，一个质量为m的小球自由下落或做斜抛运动或竖直上抛，经过某高度为h的A点时速度为v，下落到某高度为h2的B点时速度为v2，试写出小球在A点时的机械能EA和在B点时的机械能EB，并找出小球在A、B时所具有的机械能EA、EB之间的数量关系。h2h1第四页，共二十五页。生活中的实例质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计空气阻力，取地面为参考平面，试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。根据动能定理，有重力做功与重力势能的关系可知：由以上两式可以得到：h1v1v2

3、mh2ABA点B点即第五页，共二十五页。动能和重力势能间的转换Ov0OABEk2+EP2Ek1+EP1EBEABAEAEk1+EP1EBEk2+EP2自由下落的小球竖直上抛的小球状态状态状态状态第六页，共二十五页。思考假如物体还受其它力,机械能是否还守恒?h1h2 如图，质量为m的小球从光滑斜面上滑下，小球的机械能守恒？第七页，共二十五页。动能和重力势能间的转换 在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。v弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化第八页，共二十五页。小 结一、机械能：物体的动能和势能之和称为物体 的机械能。 二、物体的动能和势能可以相互转化。三、

4、机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 1、守恒条件：a、只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力 不做功（或其它力合力所做功为零） b、只发生动能和势能间的相互转化。四、机械能守恒定律的应用2、表达式： E= E2 或 EK+EP= EK2+EP2 或 Ek= Ep（动能的增加等于势能的减少）第九页，共二十五页。探讨守恒的条件假如物体还受其它力做功机械能是否还守恒?在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化时，机械能守恒第十页，共二十五页。探讨守恒的条件条件：只有重力、弹力做功 在具体判断机械能是否守恒时，一般从以下两

5、方面考虑： 对于某个物体，只受重力（弹力）做功；受其它力，而其他力不做功，则该物体的机械能守恒。 对于由两个或两个以上物体(包括弹簧在内组成的系统，如果系统只有重力做功或弹力做功，物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的转移，系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能就守恒。第十一页，共二十五页。例题在下列的物理过程中，机械能守恒的有（ ） A把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 D从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统第十二页，共二十五

6、页。解析： 向上匀速提升物体的过程，除重力做功外，还有向上的拉力对物体做正功，物体的机械能增加；卫星绕地球沿椭圆轨道运动时，只有重力做功，机械能守恒；汽车关闭油门后滑行，要克服阻力做功，机械能减小；物体压缩弹簧的过程只有重力，弹簧的弹力做功，所以对物体、弹簧和地球组成的系统，总机械能守恒（仅对于物体或弹簧机械能不守恒）所以，正确选项为BD第十三页，共二十五页。第十四页，共二十五页。例题 如图所示是螺旋型翻滚过山车轨道，小车质量为100kg，若它能安全通过半径R为4m的竖直面圆轨道最高点A，小车至少要在离地面多高处滑下？（g=10m/s2）C初位置末位置2R最高点第十五页，共二十五页。解：对小车

7、，忽略阻力的影响，从开始下滑处到圆轨道最高点，只有重力做功。选轨道最低点为零势能面，小球在A: EA= mvA2/2 +mg2R 小球在B: EB=mgh由机械能守恒定律有： EA=EB 即mvA2/2 +mg2R =mgh小球恰能通过圆轨道最高点A ，则 mg= mvA2/2 初位置末位置2R1212由 解得:h=5R/2小车至少要在离地面5R/2高处滑下。第十六页，共二十五页。生活中的现象 某些汽车或列车站的站台都设计有一个小的坡度。这是为什么？ 进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。第十七页，共二十五页。生活中的现象什么是潮汐能，潮

8、汐能是怎样用来发电的？ 利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。第十八页，共二十五页。小结2、机械能守恒定律：1、机械能：E=EK+EP（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。（2）表达式：EK2+EP2=EK1+EP1E减=E增mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2（3）条件：只有重力、弹力做功第十九页，共二十五页。随堂练习 下列几种情况中，机械能一定守恒的是( )A.做匀速直线（F合=0）运动的物体 B.水平抛出的物体（不计空气阻力）C.固定光滑曲面上运动的物体，如图所示D.物体以0.8g的加速

9、度竖直向上做匀减速运动多项点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关BC第二十页，共二十五页。考查守恒条件理解单项下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是( )A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒 D.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关C第二十一页，共二十五页。知识回顾机械能（E=EK+EP）守恒定律：（1）内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。（2）表

10、达式：EK2+EP2=EK1+EP1E减=E增mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2（3）条件：只有重力、弹力做功第二十二页，共二十五页。小结：应用机械能守恒定律的解题步骤(1)确定研究对象(2)对研究对象进行正确的受力分析(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。第二十三页，共二十五页。课 堂 训 练 1、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中正确的是 （ ） A、做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B、做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒 C、外力对物体所做的功等于0时，机械能一定守恒 D、物体若只有重力做功，机械能一定守恒 D第二十四页，共二十五页。课 堂 训 练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