機械能及其守恒定律全章復習（課堂PPT）

1、.1第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律.2知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒作業(yè)點評作業(yè)點評學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律6質(zhì)量質(zhì)量m=5t的汽車從靜止出發(fā)，以的汽車從靜止出發(fā)，以a=1ms2的加速度沿水平直路作勻加速運動，汽車所的加速度沿水平直路作勻加速運動，汽車所受的阻力等于車重的受的阻力等于車重的0.06倍，求汽車的牽引力倍，求汽車的牽引力在在10s內(nèi)的平均功率和內(nèi)的平均功率和10s末的瞬時功末的瞬時功率（率（g=10ms2) .3知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒作業(yè)點評

2、作業(yè)點評學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律.4學習目標學習目標1.掌握功、功率、機械能、動能、重力勢能和掌握功、功率、機械能、動能、重力勢能和彈性勢能的基本概念彈性勢能的基本概念2.明確重力做功、彈簧彈力做功的特點明確重力做功、彈簧彈力做功的特點3.復習掌握動能定理和機械能守恒基本規(guī)律復習掌握動能定理和機械能守恒基本規(guī)律4.明確應用動能定理、機械能守恒定律基本思明確應用動能定理、機械能守恒定律基本思路和方法路和方法5.初步理解能量守恒及其在功能關(guān)系中的應用初步理解能量守恒及其在功能關(guān)系中的應用第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的

3、求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系.5第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識結(jié)構(gòu)知識結(jié)構(gòu)功功能能關(guān)關(guān)系系知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系.6第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識結(jié)構(gòu)知識結(jié)構(gòu)功功能能關(guān)關(guān)系系知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系.7第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律一一. .功的求法功的求法知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系(

4、1)利用定義式來求：若恒力做功，可用定義式利用定義式來求：若恒力做功，可用定義式WFlcos 求恒力的功，其中求恒力的功，其中F、l為力的大小為力的大小和位移的大小。和位移的大小。為力為力F與位移與位移l方向上的夾角，方向上的夾角，且且0180。 (2)利用功率求功：若某力做功或發(fā)動機的功率利用功率求功：若某力做功或發(fā)動機的功率P一定，則在時間一定，則在時間t內(nèi)做的功可用內(nèi)做的功可用WPt來求。來求。 (3)利用功能關(guān)系來求。利用功能關(guān)系來求。.8第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系一一.

5、.功的求法功的求法【例例1】如圖所示，一輛玩具小車靜止如圖所示，一輛玩具小車靜止 在光滑在光滑的水平導軌上，一個小球用細繩掛在小車的水平導軌上，一個小球用細繩掛在小車 上，上，由圖中位置無初速度釋放，則小球在下擺的過由圖中位置無初速度釋放，則小球在下擺的過程中，下列說法正確的是程中，下列說法正確的是 () A繩的拉力對小球不做功繩的拉力對小球不做功 B繩的拉力對小球做正功繩的拉力對小球做正功 C小球的合力不做功小球的合力不做功 D繩的拉力對小球做負功繩的拉力對小球做負功 .9第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律二二. .動能定理動能定理知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能

6、機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系2.何時考慮使用動能定理何時考慮使用動能定理 研究力和運動的問題時，研究力和運動的問題時，“往往往往”在不涉及在不涉及加速度和時間問題時，首先考慮動能定理。加速度和時間問題時，首先考慮動能定理。1.動能定理：動能定理：F1x1+ F2x3+= 動能定理適用范圍遠比牛頓運動定律和機械能守動能定理適用范圍遠比牛頓運動定律和機械能守恒定律大得多。凡是宏觀機械運動中涉及到功與動恒定律大得多。凡是宏觀機械運動中涉及到功與動能關(guān)系的問題均可適用。既可解決直線運動問題，能關(guān)系的問題均可適用。既可解決直線運動問題，又可解決曲線運動問題，不但適用于恒力做功，也又可解

7、決曲線運動問題，不但適用于恒力做功，也適用于變力做功。動能定理的研究過程既可以是針適用于變力做功。動能定理的研究過程既可以是針對運動過程中的某個具體過程，也可以是針對運動對運動過程中的某個具體過程，也可以是針對運動的全過程。的全過程。.10第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系3.如何應用動能定理如何應用動能定理 應用動能定理的一般步驟應用動能定理的一般步驟a.選擇研究過程和研究對象選擇研究過程和研究對象b.受力分析受力分析c.明確總功明確總功d.明確研究過程所對應的初末狀態(tài)，寫出動能的改變量

8、明確研究過程所對應的初末狀態(tài)，寫出動能的改變量明確哪些力做功明確哪些力做功明確功的表達式明確功的表達式明確功的正負明確功的正負寫出各力做功的代數(shù)和寫出各力做功的代數(shù)和二二. .動能定理動能定理.11第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系【例例2】如圖所示，半徑為如圖所示，半徑為 的半圓光滑軌道固定在水的半圓光滑軌道固定在水平地面上。平地面上。A、B點在同一豎直直線上。質(zhì)量為點在同一豎直直線上。質(zhì)量為 的小的小球以某一速度球以某一速度v0從從C點運動到點運動到A點進入軌道，小球與水點進入軌道，小

9、球與水平地面間的動摩擦因數(shù)為平地面間的動摩擦因數(shù)為，它經(jīng)過最高點，它經(jīng)過最高點B飛出后又飛出后又能落回到能落回到C點，點，AC=2R。求小球開始在求小球開始在C點時點時v0的大小。的大小。 COAB二二. .動能定理動能定理.12第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系【練習練習】一列火車在機車牽引下沿水平軌道行駛，經(jīng)一列火車在機車牽引下沿水平軌道行駛，經(jīng)過時間過時間t，其速度由，其速度由0增大到增大到v。，已知列車總質(zhì)量為。，已知列車總質(zhì)量為M，機車功率機車功率P保持不變，列車所受阻力保持不變

10、，列車所受阻力f大小不變。求：大小不變。求：這段時間內(nèi)列車通過的路程。這段時間內(nèi)列車通過的路程。二二. .動能定理動能定理.13第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律三機械能守恒定律三機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系一是一是:用做功來判斷，即對某一系統(tǒng)，若只有用做功來判斷，即對某一系統(tǒng)，若只有重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，其他力不做功或做重力和系統(tǒng)內(nèi)彈力做功，其他力不做功或做功的代數(shù)和為零，則該系統(tǒng)的機械能守恒；功的代數(shù)和為零，則該系統(tǒng)的機械能守恒；1判斷系統(tǒng)的機械能是否守恒的方法判斷系統(tǒng)的機械能是否守恒的方法 二是二

11、是:用能量轉(zhuǎn)化的觀點來判斷，若物體系中用能量轉(zhuǎn)化的觀點來判斷，若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系的機械能守恒他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系的機械能守恒.14第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系 (1)根據(jù)要求的物理量根據(jù)要求的物理量確定確定研究對象和研究過程。研究對象和研究過程。 (2)分析外力和內(nèi)力的做功情況或能量轉(zhuǎn)化情況，分析外力和內(nèi)力的做功情況或能量轉(zhuǎn)化情況， 確認機械能守恒。確認機械能守恒。 (3)根據(jù)機械能守

12、恒定律根據(jù)機械能守恒定律列出方程列出方程及相關(guān)輔助方程。及相關(guān)輔助方程。 (4)求求出未知量。出未知量。2應用機械能守恒定律解題的思路應用機械能守恒定律解題的思路 三機械能守恒定律三機械能守恒定律.15第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系三機械能守恒定律三機械能守恒定律【例例3】質(zhì)量為質(zhì)量為m的小球從離心軌道上由靜止開始無摩擦的小球從離心軌道上由靜止開始無摩擦滑下后進入豎直面內(nèi)的圓形軌道，圓形軌道的半徑為滑下后進入豎直面內(nèi)的圓形軌道，圓形軌道的半徑為R，求：求：（1）使小球能達到圓形軌道的最

13、高點，）使小球能達到圓形軌道的最高點，h至少應為多大？至少應為多大？（2）當）當h=4R時，小球運動到圓環(huán)的最高點速度是多大？時，小球運動到圓環(huán)的最高點速度是多大？此時圓環(huán)對小球的壓力為多少？此時圓環(huán)對小球的壓力為多少？hR.16第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系【練習練習】如圖所示，長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架，在如圖所示，長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個正三角形支架，在A處固定質(zhì)量為處固定質(zhì)量為2m的小球，的小球，B處固定質(zhì)量為處固定質(zhì)量為m 的小球，支架懸掛在的小球，支架懸掛在O

14、點，點，可繞過可繞過O點并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動，開始時點并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動，開始時OB與地面與地面相垂直，放手后開始運動，在不計任何阻力的情況下，下列說法正確相垂直，放手后開始運動，在不計任何阻力的情況下，下列說法正確的是（的是（ ）AA球到達最低點時速度為零。球到達最低點時速度為零。BA球機械能減少量等于球機械能減少量等于B球機械能增加量。球機械能增加量。CB球向左擺動所能達到的最高位置應高于球向左擺動所能達到的最高位置應高于A球開始運動時的高度。球開始運動時的高度。D當支架從左向右回擺時，當支架從左向右回擺時，A球一定能回到起始高度。球一定能回到起始高度。AB2

15、mm三機械能守恒定律三機械能守恒定律.17第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系四能量守恒及功能關(guān)系四能量守恒及功能關(guān)系1能量是表征物體對外做功本領(lǐng)的物理量能量是表征物體對外做功本領(lǐng)的物理量 能量的具體數(shù)值往往無多大意義，我們關(guān)心的大多是能量能量的具體數(shù)值往往無多大意義，我們關(guān)心的大多是能量的變化量。能量的變化必須通過做功才能實現(xiàn)，某種力做功往的變化量。能量的變化必須通過做功才能實現(xiàn)，某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系，即功能關(guān)系。往與某一具體的能量變化相聯(lián)系，即功能關(guān)系。2功是能量轉(zhuǎn)化

16、的量度功是能量轉(zhuǎn)化的量度.18第七章第七章機械能守恒定律機械能守恒定律知識知識結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)功的功的求法求法動能動能定理定理機械能機械能守恒守恒學習學習目標目標功能功能關(guān)系關(guān)系四能量守恒及功能關(guān)系四能量守恒及功能關(guān)系【例例4】節(jié)日燃放禮花彈時，要先將禮花彈放入一個節(jié)日燃放禮花彈時，要先將禮花彈放入一個豎直的炮筒中，然后點燃禮花彈的發(fā)射部分，通過火豎直的炮筒中，然后點燃禮花彈的發(fā)射部分，通過火藥劇烈燃燒產(chǎn)生高壓燃氣，將禮花彈由炮筒底部射向藥劇烈燃燒產(chǎn)生高壓燃氣，將禮花彈由炮筒底部射向空中。若禮花彈在由炮筒底部出發(fā)至炮筒口的過程中，空中。若禮花彈在由炮筒底部出發(fā)至炮筒口的過程中，克服重力做功克服重力做功W1，克服炮筒阻力及空氣阻力做功，克服炮筒阻力及空氣阻力做功W2，高壓燃氣對禮花彈做功高壓燃氣對禮花彈做功W3，則禮花彈在炮筒內(nèi)運動的，則禮花彈在炮筒內(nèi)運動的過程中（假設(shè)禮花彈此過程中質(zhì)量不變）過程中（假設(shè)禮花彈此過程中質(zhì)量不變） A重力勢能的變化量為重力勢能的變化量為W3W1 B動能變化量為動能變化量為W3W2W1 C機械能變化量為機械能變化量為W3W2 D機械能變化量為機械能