机械能守恒定律课件

复习：1、本章我们学习了哪几种形式的能？动能、重力势能和弹性势能2、动能和势能如何表示？2kmv21EmghEp一、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：PkEEE3、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。（一般选地面为参考系）例一：物体质量m=2kg在距地面10m高处，以10m/s的水平速度飞行，求它的总机械能为多少？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极限运动蹦极2008奥运蹦床冠军何雯娜二、机械能之间可以互相转化1、重力势能和动能之间可以互相转化，有重力做功。2、弹性势能和动能之间可以互相转化，有弹力做功。3、重力势能和弹性势能之间可以互相转化，有重力和弹力做功。在只有重力做功的物体系统中(以自由落体运动为例）V0=0V1V2h1根据动能定理我们可以得①又因为重力做功使得小球的重力势能减了vvmmWG21222121h2②①=②得移项EP1+EK1=EP2+EK2ΔＥＫ增（减）＝ΔＥＰ减（增）ΔＥA增（减）＝ΔＥB减（增）结论：在只有重力做功的物体系统中，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。在只有重力做功的情况下，机械能是守恒的；同样作为机械能组成部分的弹性势能，是否在只有弹力做功的情况下，机械能也能守恒呢？这个问题希望由学生之间谈论并设计合适的物理情景得出结论：在只有弹力做功的物体系统中动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能保持不变。三、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，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。1、内容：表达式2、机械能守恒条件：vv0GGv0G（1）物体只受重力，不受其他力。自由落体运动竖直上抛运动平抛运动2、机械能守恒条件：（2）物体受重力或弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功。乙甲ABCA光滑斜面上运动的物体V0粗糙斜面上运动的物体V02、机械能守恒条件：（3）物体系统只受重力和弹簧弹力，不受其他力。小球和弹簧组成的系统在竖直方向上做往返运动。从离地面高20米处以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）解：以地面为参考平面。2222112121mvmghmvmgh211121mvmghE222221mvmghEv0h1h2（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。例1：以10m/s的速度将质量为m的物体竖直向上抛出。若忽略空气阻力，求（1）物体上升的最大高度（2）上升过程中何处重力势能和动能相等？（1）5m(2)2.5m例2：如图所示，半径为R的半圆槽木块固定在水平地面上，质量为m的小球以某速度从A点无摩擦地滚上半圆槽，小球通过最高点B后落到水平地面上的C点，已知AC=AB=2R。求：①小球在B点时的速度？②小球对B点的压力③小球在A点时的速度大小为多少？课堂小结1、机械能2、机械能守恒定律概念:表达式：PkEEE机械能是标量，具有相对性。机械能之间可以互相转化。内容：在只有重力或弹力做功的物体系统中，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。表达式机械能守恒定律成立的条件:只有重力或弹簧弹力做功。2212211122mvmghmvmghPKEE随堂练习1、在下列的物理过程中，机械能守恒的有A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统（BD）2、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）3.如图所示,一根轻杆长为2l,它的左端O点为固定转动轴,轻杆可以绕O轴在竖直平面内无摩擦转动,它的中点及右端各固定一个小球A和B,两球的质量分别是m和2m,重力加速度为g．现用外力使杆处于水平位置,从静止释放．求(1)小球A和小球B运动到最低处时的速度大小；(2)从开始运动到达杆处于竖直位置的过程中,杆的作用力对B球所做的功．4mgl/94.一根长为L的均匀绳索，一部分放在光滑水平桌面上，长为L1的另一部分自然垂在桌面下，如图所示，开始时绳索静止，释放后绳索将沿桌面滑下，求绳索刚滑离桌面时的速度大小．