第04节机械能守恒定律 (2).pptx

1、,第五章 第三节 机械能守恒定律,一、机械能 1.重力做功与重力势能 (1)重力做功的特点：重力做功与 无关，只与初末位置的 有关。 (2)重力势能：物体由于被举高而具有能量，表达式: 特点：系统性：为物体与 共有； 相对性：与参考平面的选取 ，有正负 (2)重力做功与重力势能变化的关系 重力对物体做正功，重力势能 ；反之，重力势能就 . 定量关系：物体从位置A到位置B时，重力对物体做的功等于物体重力势能的 ，即WG . 重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取 .,路径,高度差,地球,增加,减少量,Ep,无关,有关, p =mgh,2.弹性势能 (1)定义 发生弹性形变的物体的各部分之间，由

2、于有弹力的相互作用而具有的势能. (2)弹力做功与弹性势能变化的关系 弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系 弹 = . 对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能. 关系式：,越大, = 1 2 k 2,同一根弹簧伸长量和压缩量相同时，弹簧的弹性势能相同吗？,答案,相同.,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， 与 可以互相转化，而总的机械能 . 2.理解：当除了重力或弹力以外的力对物体系统做正功，机械能 ，当除了重力或弹力以外的力对物体系统做负功，机械能 。 3.守恒条件： 。,保持不变,动能,势能,只有重力或弹力做功,这里的弹力指系

3、统内发生明显弹性形变的物体所产生的弹力，如弹簧、橡皮绳，不包括支持力、无形变轻绳的拉力。特点：弹力做功等于弹性势能变化量的负值。,增加,减少,4.机械能守恒的条件的理解： （1）只受重力作用，如：抛体运动（不计空气阻力）、自由落体运动 （2）除重力外，物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为0。 如：小球从光滑固定斜面滚下 (3)除重力外，只有系统内的弹力做功，并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值，那么系统的机械能守恒。 如：大本86页判断（7）（8）,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

4、阻力和定滑轮质量时A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒 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,答案,例如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是,总结：机械能是否守恒的三种判断方法 （1）利用机械能的定义判断：若物体动能、势能之和不变，机械能守恒。若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化，或动能和重力势能同时增加(减小)，其机械能一定变化。 （2）利用守恒的条件：只有重力或弹力做功 （3）利用能量转化判断：若物体系统与外界没有能量交换，物体系统内也没有机械能与其他形式能的转化，则物体系统机械能守恒。,例1 .如图所示，一辆小车静止在光滑

5、的水平导轨上，一小球用细绳悬挂在车上，由图中虚线位置无初速释放，则小球在下摆过程中，下列说法正确的是() A绳子的拉力对小球不做功，小球机械能守恒 B绳子的拉力对小球做正功，小球机械能增加 C绳子的拉力对小球做负功，小球机械能减小 D小球所受到的合力不做功，小球机械能不变,C,答案,例2 在如图所示的物理过程示意图中，甲图一端固定有小球的轻杆，从右偏上30角释放后绕光滑支点摆动；乙图为末端固定有小球的轻质直角架，释放后绕通过直角顶点的固定轴O无摩擦转动；丙图为轻绳一端连着一小球，从右偏上30角处自由释放；丁图为置于光滑水平面上的带有竖直支架的小车，把用细绳悬挂的小球从图示位置释放，小球开始摆动

6、，则关于这几个物理过程(空气阻力忽略不计)，下列判断中正确的是() A甲图中小球机械能守恒 B乙图中小球A机械能守恒 C丙图中小球机械能守恒 D丁图中小球机械能守恒,A,答案,6. 机械能守恒的三种表达式对比,例3：如图所示，倾角为的光滑斜面体C固定于水平地面上，质量为 的小物块B置于斜面上，通过细绳跨过光滑的定滑轮质量为 与物体A相连接，释放后，A将向下运动，求出A向下运动h（A未碰地）时，B的速度。,法一：运动规律 法二：动能定理 法三：机械能守恒定律,变式1：若求运动时间，用什么方法方便？ 变式2：若斜面粗糙？,变式3：一条长为L的均匀柔软链条开始时静止在平台ABC边缘，其一端D至B的距离为L-a。现自由释放链条，当