机械能一轮复习课件第3课时

第3课时机械能守恒定律导学目标1.掌握机械能守恒的条件，会判断物体机械能是否守恒.2.掌握机械能守恒定律的三种表达式，理解其物理意义，能在解决问题时合理选用．基础再现·深度思考一、重力势能与弹性势能[基础导引]1．如图1所示，质量为m的足球在地面1的位置被踢出后落到地面3的位置，在空中达到的最高点2的高度为h.基础再现·深度思考第3课时图1(1)足球由位置1运动到位置2时，重力所做的功是多少？足球克服重力所做的功是多少？足球的重力势能增加了多少？(2)足球由位置2运动到位置3时，重力所做的功是多少？足球重力势能减少了多少？基础再现·深度思考第3课时解析(1)足球由位置1运动到位置2时，重力所做的功为－mgh，足球克服重力所做的功为mgh，足球的重力势能增加了mgh.(2)足球由位置2运动到位置3时，重力所做的功为mgh，足球的重力势能减少了mgh.答案见解析基础再现·深度思考第3课时[知识梳理]1．重力势能(1)重力做功的特点①重力做功与无关，只与初末位置的有关．②重力做功不引起物体的变化．(2)重力势能①概念：物体由于而具有的能．②表达式：Ep＝.③矢标性：重力势能是，正负表示其．(3)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就；重力对物体做负功，重力势能就．路径高度差机械能被举高mgh标量大小减少增加基础再现·深度思考第3课时②定量关系：重力对物体做的功物体重力势能的减少量．即WG＝－(Ep2－Ep1)＝.2．弹性势能(1)概念：物体由于发生而具有的能．(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量，劲度系数，弹簧的弹性势能越大．(3)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，用公式表示：W＝.-△Ep弹性形变越大越大-△Ep基础再现·深度思考第3课时等于二、机械能及其守恒定律[基础导引]1．如图3所示，质量为m的小球从光滑曲面上滑下，当它到达高度为h1的位置A时，速度大小为v1；当它继续滑下到高度为h2的位置B时，速度大小为v2.(1)根据动能定理列出方程，描述小球在A、B两点间动能的关系；(2)根据重力做功与重力势能的关系，把以上方程变形，以反映出小球运动过程中机械能是守恒的．图3基础再现·深度思考第3课时解析(1)小球下滑的过程中，曲面的支持力与速度方向始终垂直，不做功．整个过程只有重力做功，根据动能定理W合＝12mv22－12mv21，得mg(h1－h2)＝12mv22－12mv21上式表明，小球动能的增加等于重力势能的减小．基础再现·深度思考第3课时(2)小球在从A点下落至B点的过程中，由重力做功与重力势能的关系得mgh1－mgh2＝12mv22－12mv21将以上方程变形，得mgh1＋12mv21＝mgh2＋12mv22等式左边表示物体在A点时的机械能，等式右边表示物体在B点时的机械能．由上式可以看出，小球从A点运动到B点的过程中，机械能守恒．答案见解析基础再现·深度思考第3课时[知识梳理]1．机械能______和统称为机械能，即E＝，其中势能包括和．2．机械能守恒定律(1)内容：在只有做功的物体系统内，动能与势能会发生相互转化，但机械能的总量．(2)表达式：①Ek1＋Ep1＝.(要选零势能参考平面)②ΔEk＝.(不用选零势能参考平面)③ΔEA增＝.(不用选零势能参考平面)动能势能Ep＋Ek弹性势能重力势能重力或弹力保持不变Ek2＋Ep2-ΔEpΔEB减基础再现·深度思考第3课时思考：物体所受合外力为零，物体的机械能一定守恒吗？举例说明．答案不一定．如用竖直向上的力向上匀速拉动物体，物体的动能不变，而物体的重力势能增加，所以机械能增加．基础再现·深度思考第3课时课堂探究·突破考点考点一机械能守恒的判断考点解读1．机械能守恒的条件：只有重力或系统内的弹力做功．可以从以下两个方面理解：(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒．(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功．例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒．第3课时课堂探究·突破考点2．判断方法(1)当研究对象(除地球外)只有一个物体时，一般根据是否“只有重力(或弹簧弹力)做功”来判定机械能守恒．(2)当研究对象(除地球外)由多个物体组成时，往往根据是否“没有介质阻力和摩擦力”来判定机械能守恒．(3)注意以下几点：①“只有重力(或弹簧弹力)做功”不等于“只受重力(或弹簧弹力)作用”；②势能具有相对性，一般以解决问题简便为原则选取零势能面；③与绳子突然绷紧、物体间碰撞等相关的问题，除题中说明无能量损失或弹性碰撞外，机械能一定不守恒．第3课时课堂探究·突破考点典例剖析例1木块静止挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度如图4所示，从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是()A．子弹的机械能守恒B．木块的机械能守恒C．子弹和木块的总机械能守恒D．以上说法都不对图4第3课时课堂探究·突破考点解析子弹射入木块过程，系统中摩擦力做负功，机械能减少，而共同上摆过程，系统只有重力做功，机械能守恒．综上所述，整个过程机械能减少，减少部分等于克服木块摩擦力做功产生的热量．答案D第3课时课堂探究·突破考点考点二机械能守恒定律的几种表达形式考点解读1．守恒观点(1)表达式：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E1＝E2.(2)意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能．(3)注意问题：要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面．2．转化观点(1)表达式：ΔEk＝－ΔEp.(2)意义：系统(或物体)的机械能守恒时，系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能．第3课时课堂探究·突破考点(3)注意问题：要明确势能的增加量或减少量，即势能的变化，可以不选取零势能参考平面．3．转移观点(1)表达式：ΔEA增＝ΔEB减．(2)意义：若系统由A、B两部分组成，当系统的机械能守恒时，则A部分物体机械能的增加量等于B部分物体机械能的减少量．(3)注意问题：A部分机械能的增加量等于A末状态的机械能减初状态的机械能，而B部分机械能的减少量等于B初状态的机械能减末状态的机械能．第3课时课堂探究·突破考点第3课时课堂探究·突破考点