《机械能守恒定律》PPT课件.ppt

1、应用创新演练,理解教材新知,把握热点考向,考向一,考向二,随堂基础巩固,第 七章 机械能守恒定律,课时跟踪训练,知识点一,知识点二,第 8 节 机械能守恒定律,考向三,1机械能是系统内所有物体的动能和势 能之和，即EEkEp。 2在只有重力做功时，重力势能与动 能相互转化，二者之和保持不变；在 只有系统内的弹力做功时，弹性势能和 动能相互转化，二者之和保持不变。 3在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互 相转化，而总的机械能保持不变，这叫做机械能守恒定律。 4机械能守恒定律的表达式为： Ek1Ep1Ek2Ep2或EkEp。,1.动能与势能的相互转化 (1)动能与重力势能间的转化：只

2、有重力做功时，若重力做正功，则 转化为 ；若重力做负功，则 转化为 。 (2)动能与弹性势能间的转化：弹力做正功， 转化为 ；弹力做负功， 转化为 。,重力势能,动能,动能,重力势能,弹性势能,动能,动能,弹性势能,科目三考试 科目3实际道路考试技巧、视频教程,科目四考试 科目四模拟考试题 C1科目四仿真考试,2机械能 (1)物体由于机械运动而具有的能叫机械能。它是 和 (包括重力势能和弹性势能)的统称。 (2)机械能是状态量，是标量，没有方向但有正负之分。,动能,势能,1.如图781所示，质量为m的苹果， 从离地面高为H的树上由静止开始下落， 树下有一深度为h的坑。若以地面为零势 能参考平面

3、，则当苹果落到坑底时重力 势能减少了() AmghBmgH Cmg(Hh) Dmg(Hh) 解析：重力势能的减少量等于重力在该过程中做的功Ep1 Ep2mg(Hh)。 答案：C,图781,自学教材,1推导,2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 ，而总的机械能 。 3守恒定律表达式 (1)Ek2Ek1 ，即Ek增 。 (2)Ek2Ep2 。 (3)E2 。 4守恒条件 只有 或 做功。,互相转化,保持不变,Ep1Ep2,Ep减,Ek1Ep1,E1,重力,弹力,重点诠释,1对机械能守恒定律的理解 (1)从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量(如内能)之

4、间的转化。 (2)从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，包括以下三种情况： 物体只受重力或弹力作用。 除重力和弹力外，虽受其他力，但其他 力不做功。如图782所示，如不计空气 阻力，小球在摆动过程中细线的拉力不做 功，只有重力做功，小球的机械能守恒。,图782,除重力和弹力外，其他力做功的 代数和为零。如图783所示，A、B 构成的系统，忽略绳的质量和绳与滑 轮间的摩擦，在A向下、B向上的 运动过程中，FA和FB都做功，但对于A、B组成的系统WAWB0，不存在机械能与其他形式能量的转化，则A、B构成的系统机械能守恒。,图783,(3)机械能守恒定律的多种表达方式： E1E2或Ek1E

5、p1Ek2Ep2，任意时刻、任意位置的机械能总量相等。 EkEp或|Ek|Ep|，在一段时间内动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量。 EAEB或|EA|EB|，如果系统内只有两个物体发生机械能的转化，A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量。,2判断机械能是否守恒的方法 (1)从做功的角度来判断：分析物体或系统受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况，若除重力或弹力外，其他力不做功或做功代数和为零，则机械能守恒。 (2)从能量转化的角度来判断：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化，而无机械能和其他形式的能的转化，则机械能守恒。,3应用机械能守恒定律解题的基本思路 应用机

6、械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力，只要符合守恒条件，机械能就守恒，而且机械能守恒定律，只涉及物体系的初、末状态的物理量，而不需分析中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化，应用的基本思路如下： (1)选取研究对象物体系或物体。 (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。,4机械能守恒定律和动能定理的比较,特别提醒 (1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力做功数值等于机械能的变化量。 (2)由于应用动能定理不需要

7、满足什么条件，所以涉及到功能关系问题时还是优先考虑动能定理。,2.如图784所示，一轻质弹簧一端固 定于O点，另一端系一重物，将重物从 与悬点O在同一水平面且弹簧保持原长 的A点无初速度地释放，让它自由摆下， 不计空气阻力。在重物从A点摆向最低点 B的过程中，下列说法中正确的是 () A重物的重力势能减小B重物的重力势能增大 C重物的机械能不变 D重物的机械能减小,图784,解析：重物从A点释放后，在从A点向B点运动的过程中，重物的重力势能逐渐减小，动能逐渐增大，弹簧逐渐被拉长，即弹簧的弹性势能逐渐增大。所以，重物减小的重力势能一部分转化为重物的动能，另一部分转化为弹簧的弹性势能。对重物来说，

8、它的机械能减小。 答案：AD,例1如图785所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是 (),图785,A甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒 B乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑， 物体B机械能守恒 C丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B机械能守恒 D丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒 思路点拨解答本题应把握以下两点： (1)理解机械能守恒的条件。 (2)灵活选择判断方法。,解析甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错。乙图中物体B除受重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但

9、从能量特点看A、B组成的系统机械能守恒，B错。丙图中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B机械能守恒，C对。丁图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D对。 答案CD,借题发挥 判断机械能是否守恒，可以从各力的做功情况着手分析，也可以从能量转化情况着手分析；要根据实际情况灵活选择合适的分析方法。,1如图786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 (),图786,解析：机械

10、能守恒的条件是只有重力做功，没有其他力做功，A、B中除重力外，有其他外力F做功，故机械能不守恒，A、B错误；C中只有重力做功，故机械能守恒，C正确；D中斜面是粗糙的，除重力外，有摩擦力做功，机械能不守恒，D错误。 答案：C,例2如图787所示，质量不计 的轻杆一端安装在水平轴O上，杆的中央 和另一端分别固定一个质量均为m的小球 A和B(可以当做质点)，杆长为l，将轻杆 从静止开始释放，不计空气阻力。当轻杆 通过竖直位置时，求：小球A、B的速度各是多少。,图787,思路点拨A球和B球单独随轻杆在空间转动时它们运动的快慢程度是不同的，即A、B球和轻杆一起转动的过程中，轻杆对A、B球做功，因此两球机

11、械能均不守恒，但以A、B(包括轻杆)作为一个系统，只有小球的重力做功，系统机械能守恒。,借题发挥 对于多个物体组成的系统，研究对象的选取是解题的关键环节，若选单个物体为研究对象时，机械能可能不守恒，但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象时，机械能却是守恒的。,若在上例中把轻杆换成轻绳，A、B两球分别固定在绳的中点和端点，在上例情况下静止释放。请动手实验观察现象并分析A、B整体机械能是否守恒。 解析：现象：A球带动B球摆动，A球先摆到竖直位置，在摆动中绳对A做负功，对B做正功，把A、B作为一个整体来研究，只有重力对其做功，故A、B整体机械能守恒。 答案：见解析,例3如图788所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上的某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。,图788,思路点拨解答本题应把握以下三点： (1)明确物块沿轨道运动过程中机械能守恒。 (2)h的大小决定物块在圆形轨道最高点受到的压力大小。 (3)在圆形轨道最高点