高二物理能量守恒定律

高中物理新人教版

选修１-2系列课件1/31第一节

《能量守恒定律》第二章《能量守恒与耗散》2/31教学目标

知识与能力：（1）了解量守恒定律，能列举出量守恒定律实例；（2）了解“永动机”不能实现原理。（３）让学生初步学会利用量守恒定律计算一些简单内能和机械能相互转化问题。（４）量守恒定律是自然科学基本定律之一，应用量守恒观点来分析物理现象、处理物理问题是很主要物理思维方法。3/31二、重点、难点分析

1．重点内容是量守恒定律，强调量守恒定律是自然科学中最基本定律。学习利用量守恒原理计算一些物理习题。2．利用量守恒定律对详细自然现象进行分析，说明能是怎样转化，对学生来说是有难度。三、教具

幻灯、幻灯片，其内容是：1．反应电能、机械能、化学能与内能相互转化实例插图。2．反应自然界各种形式能相互转化实例插图。3．历史上有些人设计“永动机”插图。4/31

对与一个与自然界无任何联络系统来说,系统内各种形式能量是能够相互转换，不过不论怎样转换，能量既不能产生，也不能毁灭，这一结论叫做能量守恒定律

.教学过程一能量守恒定律

迈尔焦耳亥姆霍兹

5/311.定义

力对质点所作功为力在质点位移方向分量与位移大小乘积.（功是标量，过程量）二功

B**A力空间累积效应:

，动能定理.对积累6/31

协力功

=分力功代数和

变力功7/31

功大小与参考系相关

功单位

平均功率

瞬时功率

功率单位

（瓦特）8/31以下各物理量中，与参考系相关物理量是哪些？（不考虑相对论效应）

1）质量2）动量3）冲量

4）动能5）势能6）功讨论答：动量、动能、功.9/31AB1）

重力作功2保守力作功计算

10/312）

弹性力作功11/313）

万有引力作功以

为参考系，

位置矢量为.对

万有引力为由点移动到点时作功为12/3113/31

保守力:力所作功与路径无关，仅决定于相互作用质点始末相对位置.3保守力和非保守力重力功弹力功引力功14/31非保守力:力所作功与路径相关.（比如摩擦力）

物体沿闭合路径运动一周时,

保守力对它所作功等于零.15/31三势能

势能与物体间相互作用及相对位置相关能量.

保守力功弹性势能引力势能重力势能弹力功引力功重力功16/31

势能含有相对性，势能大小与势能零点选取相关.

势能是状态函数令

势能是属于系统

.讨论

势能计算17/311质点动能定理

动能定理

合外力对质点所作功,等于质点动能增量.

功和动能都与

参考系相关；动能定理仅适合用于惯性系.注意四动能定理功效原理18/31质点系动能定理

质点系动能定理

内力能够改变质点系动能注意内力功外力功

对质点系，有

对第个质点，有19/31机械能质点系动能定理

非保守力功

质点系功效原理

质点系机械能增量等于外力和非保守内力作功之和.

2功效原理20/31当时，有

功效原理3机械能守恒定律

机械能守恒定律只有保守内力作功情况下，质点系机械能保持不变.

守恒定律意义

不究过程细节而能对系统状态下结论，这是各个守恒定律特点和优点.21/31

如图系统，物体A，B置于光滑桌面上，物体A和C,B和D之间摩擦因数均不为零，首先用外力沿水平方向相向推压A和B，使弹簧压缩，后拆除外力，则A和B弹开过程中，对A、B、C、D组成系统讨论（A）动量守恒，机械能守恒.（B）动量不守恒，机械能守恒.（C）动量不守恒，机械能不守恒.（D）动量守恒，机械能不一定守恒.DBCADBCA22/31力矩功1力矩作功力空间累积效应

力功,动能,动能定理.力矩空间累积效应力矩功,转动动能,动能定理.2力矩功率五刚体转动动能定理23/31三转动动能四刚体绕定轴转动动能定理

合外力矩对绕定轴转动刚体所作功等于刚体转动动能增量.24/31圆锥摆子弹击入杆以子弹和杆为系统机械能不守恒.角动量守恒；动量不守恒；以子弹和沙袋为系统动量守恒；角动量守恒；机械能不守恒.圆锥摆系统动量不守恒；角动量守恒；机械能守恒.讨论子弹击入沙袋细绳质量不计25/31例：一根质量为m，长为l均匀细棒OA，可绕经过其一端光滑轴O在竖直平面内转动，使棒从水平位置开始自由下摆，求细棒摆到竖直位置进其中心点C和端点A速度。26/31质点运动刚体定轴转动速度角速度加速度角加速度力力矩质量m转动惯量动量角动量牛顿定律转动定律质点运动与刚体定轴转动对照27/31质点运动刚体定轴转