第04节机械能守恒定律

1、7.8 机械能守恒定律,高一物理组 孙雅男,教学目标,1.知道机械能的各种形式，能够分析动能和势能（包括弹性势能）之间的相互转化问题。 2.能够根据动能定理的重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律。 3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题。 4.能从能量转化的角度理解机械能守恒的条件，领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性。,功和能,重力做功 重力势能变化,弹力做功 弹性势能变化,合外力做功 动能变化,4,一、动能与势能的相互转化,涉及到的能量转化？,物体下落过程中，重力做 功。物体重力势能 ，速度 ，物体动能 ， 转化为 。,物体上升过程

2、中，重力做 功。物体重力势能 ，速度 ，物体动能 ， 转化为 。,正,减少,增加,增加,重力势能,动能,负,增加,减少,减少,动能,重力势能,感性认知,5,一、动能与势能的相互转化,涉及到的能量转化？,被拉伸的橡皮筋具有 ，当橡皮筋恢复原状时，把纸团弹出，弹力做 ，橡皮筋弹性势能 ，物体动能 节，j 转化为i 。,机械能：重力势能、弹性势能与动能统称为机械能,弹性势能,正功,减少,增加,橡皮筋弹性势能,物体动能,感性认知,6,二、机械能守恒定律,1.物体自由落体下落，忽略一切阻力,理论推导,重力做功？ 动能定理？,7,二、机械能守恒定律,2.物体沿斜面下滑，忽略一切阻力 支持力不做功，只有重力

3、做功,理论推导,WG=mgh1-mgh2,机械能守恒,8,二、机械能守恒定律,实验验证,二、机械能守恒定律,实验验证,0.0105,0.0124,0.0039,0.0078,0.0052,0.0130,0.0118,0,0.0118,0,10,二、机械能守恒定律,-Ep=Ek,Ek2+Ep2=Ek1+Ep1,实验验证,11,二、机械能守恒定律,有阻力情况？,12,二、机械能守恒定律,若地面光滑，根据动能定理 Ek2-Ek1=W弹 W弹=-Ep=Ep1-Ep2 由两式得 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 即E2=E1,理论推导,注意：弹簧的弹性势能转化为物体的动能,

4、13,二、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，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 2.表达式：E2=E1 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 任何两个时刻系统的机械能都相等 -Ep=Ek 系统动能的增加量等于系统势能的减少量 EA=-EB 系统只有A、B两物体，A的机械能增量等于B的机械能减少量,条件,1.把小球用细线悬挂起来形成一个摆，摆长为l，最大偏角为，忽略阻力。 （1）小球运动到最低点，速度是多大? （2）与悬挂点连线和竖直方向夹角为 的位置，速度是多大?,14,3.物体从高h处静止沿光滑轨道滑下后，在光滑环内做圆周运动.设圆环半径为R。 （1）h=2R

5、时小球能否通过圆轨道最高点？,15,3.物体从高h处静止沿光滑轨道滑下后，在光滑环内做圆周运动.设圆环半径为R。 （2）h至少多大小球才能通过圆轨道最高点？,16,3.物体从高h处静止沿光滑轨道滑下后，在光滑环内做圆周运动.设圆环半径为R。 （3）要求物体能通过圆环最高点，且在最高点与轨道间的压力不能超过5mg，求h的取值范围?,17,机械能守恒的解决思路 1. 选定研究对象，进行受力分析 2. 判断各个力是否做功，分析是否满足机械能守恒 3. 若机械能守恒，选择合适的表达式列方程求解,3.一质量m为1.0kg的物块，从静止开始沿1/4圆周的轨道从A滑到B.圆周半径R为5.0m，物块到B时的速度v为6.0m/s，求这一过程摩擦力f 对物体所作的功是多少?（g=9.8m/s2),19,解法一：功能原理 以水平面为重力势能零点，根据功能原理 (1/2mv2+0) -