第3节__能量守恒定律1.ppt

1、第3节：能量守恒定律,一、机械能,动能、重力势能和弹性势能的统称。,总机械能为动能和势能之和。,2、表达式：,3、机械能是标量，具有相对性：,先选取参考平面和参考系才能确定 机械能。（一般选地面为参考系）,1、概 念：,例1： 物体质量m=2kg在距地面10m高处，以10m/s的水平速度飞行，求它的总机械能为多少？,300J,二、动能和势能相互转化,蹦床运动,二、动能和势能相互转化,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,由以上可知：,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

2、化？,思考：小球能否到达最高点？,三、机械能守恒定律,1、推导：,设自由下落时只受重力作用,由重力做功与重力势能变化的系：,由动能定理：,即： Ek2 + Ep2 Ek1+ Ep1 或： E2 E1,W总WGEk2 Ek1,WGEp1 Ep2,2、定律内容：,3、表达式：,在只有重力和弹力做功的系统内，系统的动能和势能可以互相转化，但总的机械能保持不变。,三、机械能守恒定律,k2+EP2 = K1+EP1,1= E2,或：,4、机械能守恒定律成立的条件：,a、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）,b、系统内，只有动能和势能的相互转化,并且转化量相

3、等,四、应用机械能守恒定律解题步骤,1、确定研究对象（系统） 2、判断是否只有重力或弹力做功 ，确定零势能面。（是：用机械能守恒定律；否：用动能定理） 3、选取参考平面，确定物体在初末状态的机械能 4、确定初末状态机械能的表达式列方程求解,例2、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、在平衡力作用下运动的物体，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,例3:把质量为m的石头从h高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）,例4：用细线连接一个小球，绳长

4、L，最大偏角。求小球到最低点的速度？,作业： 1 P38， 5，6，7 2 全程设计第三节,典型例题解析,练习、一质量为m的木块放在地面上，用一根轻弹簧连着木块，如图示，用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，如果力F的作用点向上移动的距离为h，则（ ） A. 木块的重力势能增加了Fh B. 木块的机械能增加了Fh C. 拉力做的功为Fh D. 木块的动能增加了Fh,C,例2. 一个物体在平衡力的作用下运动,则在该物体的运动过程中, 物体的 ( ) A. 机械能一定保持不变 B. 动能一定保持不变 C. 动能保持不变, 而重力势能可能变化 D. 若重力势能发生了变化, 则机械能一定发生变化,B C D

5、,练习1.下列运动物体，机械能守恒的有( ) A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动 C.跳伞运动员在空中匀速下落 D.沿光滑曲面自由下滑的木块,D,二.机械能守恒定律的理解及应用,练习2.下列关于机械能守恒的说法中正确的是 A.做匀速运动的物体,其机械能一定守恒 ( ) B.做匀加速运动的物体,其机械能一定不守恒 C.做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒 D.以上说法都不正确,D,练习3、 以下说法正确的是（ ） （A）系统受到合外力为零时，系统的机械能守恒 （B）一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 （C）一个物体所受的合外力不为零，它的机械能可能守恒 （

6、D）一个物体所受合外力的功为零，它一定保持静止或匀速直线运动,C,练习4. 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,例3、如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧 上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量 的叙述中正确的是 （ ） （A）重力势能和动能之和总保持不变 （B）重力势能和弹性势能之和总保持不变 （C）动能和弹性势能之和总保持不变 （D）重力势能、弹性势能和动能 之和总保持不变,D,【例4】一条长为L的均匀链条，放在光滑水平桌面上，链条的一半垂于桌边，如图所示现由静止开始使链条自由滑落，当它全部脱离桌面时的速度为多大?,【解析】因桌面光滑，链条虽受桌面的支持力，但支持力对链条不做功，在链条下滑过程中只有重力对链条做功，故链条下滑过程中机械能守恒,设链条总质量为，由于链条均匀，因此对链条所研究部分可认为其重心在它的几何中心，选取桌面为零势能面，则初、末状态的机械能分