高中物理：机械能守恒定律及其应用课件-人教版必修2

高一物理组重力势能弹性势能势能动能机械能机械能1、概念：动能、重力势能和弹性势能的统称。总机械能为动能和势能之和。2、表达式E=Ek+Ep3、机械能是标量，具有相对性：先选取参考平面和参考系才能确定机械能。（一般选地面）例一：物体质量m=2kg在距地面20m高处，以10m/s的水平速度飞行，求它的总机械能为多少？500J2s/m10g一、动能和势能的相互转化重力势能转化为动能vv动能转化为重力势能自由落体竖直上抛重力势能减小动能增加动能减小重力势能增加一、动能和势能的相互转化动能和重力势能可以相互转化一、动能和势能的相互转化动能和弹性势能可以相互转化一、动能和势能的相互转化动能和弹性势能、重力势能可以相互转化一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为Ek1，重力势能为Ep1在B点时动能为Ek2，重力势能为Ep2。试判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。一、动能和势能的相互转化111pkEEE222pkEEE由动能定理：12kkGEEW21ppGEEW又2112ppkkEEEE1122pkpkEEEE12EE即：一、动能和势能的相互转化GN二、机械能守恒定律在只有重力做功或弹力做功的物体系统内，物体只发生动能与势能的相互转化，而总的机械能保持不变。1、内容：12EE二、机械能守恒定律其他表达式：1122PKPKEEEE（1）(E2=E1)（2）2112PPKKEEEE(EK=-EP)（3）EK+EP=0二、机械能守恒定律2、机械能守恒条件：（1）物体只受重力，不受其他力vv0GGv0G只有重力或弹力做功没有其他力做功,或虽有其它力做功但其它力做功代数和为零或不做功.二、机械能守恒定律(2)物体只受重力和弹簧弹力，不受其他力二、机械能守恒定律（3）物体受重力和弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功1、在下面各实例中，哪些过程机械能是守恒的，哪些过程机械能不守恒？为什么？（1）跳伞运动员匀速降落（2）一个物体沿斜面匀速下滑（3）起重机匀速吊起重物（4）拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升（5）铅球在空中做平抛运动例与练2.下列实例中的运动物体，哪些的机械能不守恒（）A、跳伞运动员在空中匀速下降。B、滑雪运动员自高坡顶上自由下滑(不计空阻和摩擦)C、汽车在水平路面上匀速行驶。D、集装箱被吊车匀速地吊起(不计空阻)3、关于机械能守恒，下列说法中正确的是（）A、机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用B、做匀速运动的物体机械能一定守恒C、做变速运动的物体机械能一定不守恒D、当有其他力作用时，只要其他外力不做功，机械能守恒例与练D4、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5、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设桌面为零势能的参考平面，则小球落地前瞬间的机械能为A．mghB．mgHC．mg(h+H)D．mg(H-h)（B）6、小球沿高为h=5m的光滑斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。例与练GN支持力N不做功，只有重力G做功，小球机械能守恒。以斜面底面为参考平面。221mvmghghv2sm/10mghE12221mvE（1）确定研究对象，画出过程示意图；应用机械能守恒定律解题的一般步骤：（2）分析物体的受力，明确各力做功的情况，判断是否符合机械能守恒的条件；（3）分析物体的运动，恰当地选取参考平面，确定物体初、末状态的机械能（势能和动能）；（4）根据机械能守恒定律列方程求解。三、机械能守恒定律的应用7、从20米高的塔上以10m/s的初速度水平抛出一个质量为1Kg的铁球，铁球下落过程中在离地5m高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）例与练以地面为参考平面。2222112121mvmghmvmgh21212)(2vhhgvsm/20211121mvmghE222221mvmghE总结:1、机械能2、机械能守恒定律3、机械能守恒定律适用的条件4、机械能守恒定律应用的一般步骤