广东省江门市第一中学人教高中物理必修二课件7.8机械能守恒定律共23

1、山东省莱芜市第十七中学 刘学连 “本人声明：本文属本人原创作品，本文著作权授予“北京全品考试书店有限公司、北京全品教育科技中心”独家所有，本人拥有署名权。”,欣赏,我们在第一节“追寻守恒量”中观察过：,在第一节“追寻守恒量”我们已经知道：,分析,有一个量是守恒的，我们把它叫做能量。,我们已学习了三种形式的能： 重力势能、弹性势能、动能 它们之和我们叫做机械能。 本节我们将学习机械能守恒定律,动能和重力势能的相互转化,实例,重力做正功，重力势能减少 重力势能转化为动能,自由落体运动,实例,动能和重力势能的相互转化,竖直上抛运动,上升阶段： 重力做负功，重力势能增加 动能转化为势能,下降阶段： 重

2、力做正功，重力势能减少 势能转化为动能,实例,动能和重力势能的相互转化,小球的摆动,开始到最低点： 重力做正功，重力势能减少 势能转化为动能,实例,动能和重力势能的相互转化,上坡： 重力做负功，重力势能增加 动能转化为重力势能,下坡： 重力做正功，重力势能减少 重力势能转化为动能,实例,动能和弹性势能的相互转化,弹力对模型飞机做正功 弹性势能减少 弹性势能转化为动能,实例,动能和弹性势能的相互转化,在这个小实验中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小实验说明了什么?,重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球能做功,小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化

3、小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和应该不变,总结,上述几个例子中，系统的机械能的变化情况是怎样的?,通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式的能转化为另一种形式,虽然动能不断地变化，势能也不断地变化，它们的变化应该存在一个规律，即总的机械能是不变的,机械能守恒定律,我们只讨论物体只受重力的情况,A点: 机械能E1=EK1+EP1,动能定理：WG=EK2 - EK1,重力做功：WG=EP1 - EP2,解得：EK2+EP2=EK1 +EP1 即：E2= E1,B点: 机械能E2=EK2+EP2,机械能守恒定律,可见，在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相

4、互转化，而总的机械能保持不变。,如图 滑雪者沿斜面下滑时，忽略阻力，阻力不做功；雪面的支持力与运动方向垂直，也不做功；只有重力做功。,同样可以证明，在只有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。,机械能守恒定律,我们的结论是：,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，总的机械能也保持不变，这就是机械能守恒定律,1、内容,2、表达式,EK2+EP2=EK1 +EP1 或 EK=EP,机械能守恒定律的条件,2 、从系统做功的角度看，只有重力和系统的内的的弹力做功。,1 、从能量的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间（如内能）

5、的转化。,分析,例题,把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大倾角为小球到达最底端的速度是多大?,在解决问题中体会用机械能守恒定律解决问题的一般步骤,小球在摆动过程中受到重力和细线的拉力细线的拉力与小球的运动方向垂直，不做功，所以整个过程中只有重力做功，机械能守恒,分析,解析,规范解题过程,从得到的表达式可以看出，初状态的角越大，cos越小，（1 cos）就越大。也就是说，最初把小球拉的越高，它到达最下端的速度就越大。这与生活经验是一致的。,总结,用机械能守恒定律解题得到什么启发,1、机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿定律方便,2、用机械能守恒定

6、律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件,用机械能守恒定律解决问题的一般步骤,总结,1选取研究对象系统或物体 2根据研究对象所经历的物理过程进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒 3恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初末状态时的机械能 4根据机械能守恒定律列方程，进行求解,用动能定理和机械能守恒定律解 题的不同点是什么?,总结,1、机械能守恒定律需要先判断机械能是不是守恒，而应用动能定理时要求要比机械能守恒定律条件要宽松得多 2、应用机械能守恒定律解决问题首先要规定零势能面，而用动能定理解决问题则不需要这一步 3、应用机械能守恒定律解决问题可以避开功的计算，而用动能定理解决问题需要计算功,如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是,机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。 答案：C,练习,解析,小结,通过本节学习我们知道了,一、动能和势能的相互转