我用机械能守恒定律公开课课件.ppt

1、7.8 机械能守恒定律,授课人：李慧玲,教学目标,1.知道机械能的概念,2.知道机械能可以相互转化,3.知道机械能守恒定律的内容及简单应用,2、动能定理的内容是什么？,3、重力做功与重力势能的关系是什么？,1、本章学了哪几种能，如何定义，大小如 何计算？,知识回顾,知识回顾,1. 重力势能公式 2.重力做功和重力势能的关系式？ 3.动能定理的表达式？,动能的公式,重力势能,弹性势能,势能,动能,机械能,探究一：机械能的概念,一、机械能,机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称， 用符号 E 表示,3.机械能是标量，具有相对性,1.概念：,2.表达式：,h=10m,v= 10m/s,m,A,E=E

2、k+Ep =300J,探究二：机械能之间的互相转化,极限运动蹦极,08奥运蹦床冠军何雯娜,1、重力势能和动能之间可以互相转化,2、弹性势能和动能之间可以互相转化,3、重力势能和弹性势能之间可以互相 转化,讨论：请同学们再各举一实例,二、机械能之间可以互相转化,演示实验一：,小球摆动实验,试分析： 1、小球受哪些力的作用？ 2、哪些力对小球做功？ 3、能量如何转化？,思考：小球能否到达最高点？,探究三：机械能守恒定律,小球以初速度v0压缩弹簧,接触面光滑.,小球在压缩过程中，动能减小，弹簧发生形变，势能增加此过程中只有弹簧的弹力做功，系统（小球和弹簧）的机械能保持不变。,思考：小球的机械能变化如

3、何？,1.内容：,在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而 总的机械能保持不变。,条件,三、机械能守恒定律,1.动能增加，势能一定减小， 并且，动能增加量等于势能减小量。 2.动能减小，势能一定增加， 并且，动能减小量等于势能增加量。,A点,B点,由以上两式得,移项得,结论,地面为参考面,由根据动能定理得,由重力做功与重力势能的关系得,机械能守恒定律表达式的推导,EP=EK,E1 E2,2.机械能守恒的三种表达式,2、系统改变的总势能等于系统改变的总动能， 即 EP=EK,3、若系统只有A、B两物体，则A改变的机械能等于 B改变的机械能，即 EA= EB,1、系统初状态总机

4、械能E1等于末状态机械能E2， 即E1 E2 或,1是守恒观点， 要注意零势面选取,2和3是转化或转移观点， 要关注初、末状态动能 和势能的变化量,3、机械能守恒定律成立条件的理解,(1)系统内，只有重力和弹簧弹力做功.（除重力和弹簧弹力以外的力不做功或做功的代数和为零）,(2)系统内，只有动能和势能的相互转化,并且转化量相等,从A向o摆动的摆球,只受重力作用只有重力做功,受重力和其他力只有重力做功,受重力和其他作用力，重力做功外，其他作用力做功的代数和为零,只有重力做功，物体的机械能守恒,举例：,4判断机械能是否守恒的方法 (1)用做功（守恒的条件判定）来判断：分析物体或物体受力情况(包括内

5、力和外力)，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其它力做功的代数和为零，则机械能守恒。,(2)用能量转化来判定：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。,(3)对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒。,例1. 下列几个物理过程中,机械能一定守恒的是(不计空气阻力) ( ) A.物体沿光滑曲面自由下滑的过程 B.铁球在水中下沉的过程 C.在拉力作用下,物体沿斜面匀速上滑的过程 D.将物体竖直向上抛出,物体上升的过程,A D,例2：在下列实例中

6、运动的物体，不计空气阻力， 机械能不守恒的是：,A、起重机吊起物体匀速上升； B、物体做平抛运动； C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动； D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。,A,例3： 下列说法中错误的是（ ） （A）物体的机械能守恒时，一定只受到重力和 弹力的作用 （B）物体处于平衡状态时机械能一定守恒 （C）在重力势能和动能的转化中，物体除受重 力外还受其他力时，其机械能可以守恒 （D）物体重力势能和动能之和增大时，必定是 有重力以外的力对它做了功,A B,练习:除1外都不计空气阻力，哪些情况机械能是守恒的？,巩固练习,一、机械

7、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、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。,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）,四、机械能守恒定律的应用,课 堂 小 结,四、机械能守恒定律解题的应用,1、优点：机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，只需考虑运动的始末状态，不必考虑两个状态之间过程的

8、细节，用它来处理问题要比牛顿定律方便。因此一些难以用牛顿运动定律解决的问题，应用机械能守恒定律则易于解决。,(1) 选取研究对象(物体或系统),(2)对研究对象受力分析，判断机械能是否守恒。,(3)恰当选取参考平面，确定研究对象初状态和末状态的机械能。,(4)利用机械能守恒定律列方程，求解。,2、机械能守恒定律解题的一般步骤,例题2.如图：在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达B点的速度大小。,守恒式求解：以小球为研究对象，其从A到B的过程中，只重力做功，故机械能守恒：,以B点所在平面为参考平面，,由机械能守恒定律得：,例题2.如图：在水平台面上的A点

9、，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达B点的速度大小。,转化式求解：小球从A到B的过程中，重力势能的减少量等于动能的增加量 Ep减Ek增 得：,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、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。,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）,四、机械能守恒定律的应用,课 堂 小 结,课后习题 51页（14）题做在作业本上,课后作业,A,O,G,F,C,L,Lcos,把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为L，最大偏角为。小球运动到最底位置时的速度是多大？,【例】,巩固练习,解： 以最低点为零势能面,最低点的O机械能为,最高点的A机械能为,只有重力做功，机械能守恒，得：,跳水运动员从10 m高的跳台上跳下，在运动员下落的过程中( ) A运动员的动能增加，重力势能增加 B运动员的动能减少，重力势能减少 C运动员的动能减少，重力势能增加 D运动员的动能增加，重力势能减少,D,巩固练习,练习:除1外