机械能守恒定律（高一物理精品课件）

1、机械能守恒定律,知识回顾,1、动能:物体由于运动而具有的能。,2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。,3、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。,4、动能定理：合力所做的总功等于这个过程物体动能的变化。,5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量。,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。,一、动能与势能的相互转化,一、动能与势能的相互转化,物体动能、重力势能和弹性势能的总和叫机械能。,通过重

2、力或弹力做功，动能与势能可以相互转化。,一、动能与势能的相互转化,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。,二、机械能守恒定律,B点,A点,由动能定理得,重力做的功为,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。,二、机械能守恒定律,在只有重力做功的物体系内，动能和重力势

3、能都发生了变化，但机械能的总量保持不变。,一般性的探讨,若 W合=W,二、机械能守恒定律,在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。,二、机械能守恒定律,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。,内容：,表达式：,适用条件：,只有重力做功或弹力做功,注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力,E2=E1,Ek2+Ep2=Ek1+Ep1,机械能守恒定律,1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。,即：只有动能与重力势能、弹性势能相互转化，没有其他任何能量（内能、电能、化学

4、能等）参与,只有重力（弹力）做功包括： 只受重力，不受其他力 除重力以外还有其它力，但其它力都不做功,是否表示只受重力或弹力？,判断机械能是否守恒,1、只受重力，机械能守恒。,2、物体受很多力，但只有重力、弹力做功，其它力都不做功，机械能守恒。,3、很多力做功，除了重力、弹力外，其它力做功的和为零，机械能守恒。,4、在运动系统中，只存在动能和势能的转化，无其它能量产生，机械能守恒。,说一说,下列实例中哪些情况机械能是守恒的,跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。,抛出的篮球在空中运动。,例1、试判断下列各运动中机械能是否守恒(均不计空气阻力和摩擦阻力),1. 抛出的手榴弹的运动,2. 细绳拴着小球在

5、水平面内做匀速圆周运动,3. 手拉着一物体沿斜面匀速上滑,4. 套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动,5. 起重机吊起一物体,6. 自由下落的小球压缩弹簧后又被弹回,7. 弹簧下吊一小球上下振动,8. 蹦极,9. 关闭了动力的过山车的运动,例2、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,说明：机械能是否守恒与物体的运动状态无关,例3、把质量为m的石头从h高

6、的山崖上以角向斜上方抛出，抛出时的初速度v0，求石头落地时的速度vt是多大？（不计空气阻力）,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。,例6、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为L，最大偏角为。求小球运动到最低位置时的速度为多大？,解析：小球摆动过程中，细线的拉力不做功，系统只有重力做功，机械能守恒。 解：设小球最低点所在位置为参考平面 由机械能守恒定律得：,解得：,应用机械能守恒定律解题，只需考虑过程的初、末状态，不必考虑两个状态间过程的细节，这是它的优点。,答案：3mg,例4、如图所示，在竖直平面内有一段四分之一圆弧轨道，半径OA在水平方向，一个质量为m的小球从顶端A点由静止开始下滑，不计摩擦，求小球到达轨道底端B点时小球对轨道压力的大小为多少？,机械能守恒定律,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。,内容：,表达式：,适用条