河北省高考物理一輪復(fù)習(xí)（機(jī)械能）6.4機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用（一）課件新人教版

1、6.4機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用導(dǎo)導(dǎo)機(jī)械能機(jī)械能 機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律判斷機(jī)械能守恒的條件判斷機(jī)械能守恒的條件應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決問題李仕才李仕才導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)導(dǎo)機(jī)械能守恒的三種表達(dá)式機(jī)械能守恒的三種表達(dá)式(1)守恒觀點(diǎn)守恒觀點(diǎn)：Ek1Ep1 或或E1E2. 注意注意:要先選取零勢能參考平面要先選取零勢能參考平面(2)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)轉(zhuǎn)化觀點(diǎn)：Ek .(3)轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)轉(zhuǎn)移觀點(diǎn)：EA增增 .Ek2Ep2EpEB減減閱讀課本閱讀課本5,6,8節(jié)節(jié)1.重力做功和重力勢能的變化重力做功和重力勢能的變化2.彈簧彈力做功和彈簧彈性勢能的變化彈簧彈力做功和彈簧彈性勢能

2、的變化3.機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容、條件和表達(dá)式機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容、條件和表達(dá)式 導(dǎo)思導(dǎo)思思思 (18min):(18min):議議1.豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的圓環(huán)，彈簧處于原長的圓環(huán)，彈簧處于原長L現(xiàn)讓現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長度變?yōu)閳A環(huán)由靜止開始下滑，圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長度變?yōu)?L，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中判斷，則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中判斷:2.取水平地面為重力勢能零點(diǎn)。一物塊從某一取水平地面為重力勢能零點(diǎn)。一物塊從某一高度高度水水平拋出，在拋出點(diǎn)其動能與重力勢能恰好相等平拋出，在拋出點(diǎn)其動能與重力勢能恰好相等。該。該

3、物塊落地物塊落地時(shí)的速度方向與水平方向的夾時(shí)的速度方向與水平方向的夾角為角為_45展自由展示自由展示判斷判斷 ：(1)勻速直線運(yùn)動的物體，其機(jī)械能一定守恒（勻速直線運(yùn)動的物體，其機(jī)械能一定守恒（ ）(2)發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能發(fā)生彈性形變的物體都具有彈性勢能.()(3)物體只受重力，機(jī)械能才守恒物體只受重力，機(jī)械能才守恒.()(4)物體速度增大時(shí)，其機(jī)械能可能在減小物體速度增大時(shí)，其機(jī)械能可能在減小.()(5)物體所受合外力為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒物體所受合外力為零時(shí)，機(jī)械能一定守恒.()(6)物體受到摩擦力作用時(shí)，機(jī)械能一定要變化物體受到摩擦力作用時(shí)，機(jī)械能一定要變化.()(7)物體

4、只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體的機(jī)械能物體只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體的機(jī)械能一定守恒一定守恒.()展展1. 一一質(zhì)量為質(zhì)量為m，長度，長度為為L的的均勻柔軟細(xì)繩均勻柔軟細(xì)繩PQ豎直懸掛。用外力將豎直懸掛。用外力將繩的下端繩的下端Q緩慢地豎直向上拉起至緩慢地豎直向上拉起至M點(diǎn)，點(diǎn)，M點(diǎn)與繩的上端點(diǎn)與繩的上端P相距相距 。重力加速度大小為重力加速度大小為g。在此過程中，外力做的功為？。在此過程中，外力做的功為？2. 粗粗細(xì)均細(xì)均勻的勻的U形管內(nèi)裝有同種液體，開始時(shí)兩邊液面高度差為形管內(nèi)裝有同種液體，開始時(shí)兩邊液面高度差為h，管中液柱總長度為管中液柱總長度為4h，后來讓液體自由流動，當(dāng)兩

5、液面高度相等，后來讓液體自由流動，當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，右側(cè)液面下降的速時(shí)，右側(cè)液面下降的速度為度為? 展4.如圖所示，一輕桿兩端分別固定如圖所示，一輕桿兩端分別固定質(zhì)量均為質(zhì)量均為m的小球的小球A和和B，放置于半，放置于半徑為徑為R的光滑半圓軌道中，的光滑半圓軌道中，A球與圓球與圓心等高，心等高，B球恰在半圓的最低點(diǎn)，球恰在半圓的最低點(diǎn)，然后由靜止釋放，求在運(yùn)動過程中然后由靜止釋放，求在運(yùn)動過程中兩球的最大速度的大小兩球的最大速度的大小.3.如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為如圖所示，固定的傾斜光滑桿上套有一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)，圓的圓環(huán)，圓環(huán)與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的環(huán)

6、與一橡皮繩相連，橡皮繩的另一端固定在地面上的A點(diǎn)，橡點(diǎn)，橡皮繩豎直時(shí)處于原長皮繩豎直時(shí)處于原長h.讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度讓圓環(huán)沿桿滑下，滑到桿的底端時(shí)速度為零為零.則在圓環(huán)下滑過程中則在圓環(huán)下滑過程中()A.圓環(huán)機(jī)械能守恒圓環(huán)機(jī)械能守恒B.橡皮繩的彈性勢能一直增大橡皮繩的彈性勢能一直增大C.橡皮繩的彈性勢能增加了橡皮繩的彈性勢能增加了mghD.橡皮繩再次達(dá)到原長時(shí)圓環(huán)動能最大橡皮繩再次達(dá)到原長時(shí)圓環(huán)動能最大C展一物體在豎直方向的升降機(jī)中，由靜止開始豎直向上作直一物體在豎直方向的升降機(jī)中，由靜止開始豎直向上作直線運(yùn)動，運(yùn)動過程中小球的機(jī)械能線運(yùn)動，運(yùn)動過程中小球的機(jī)械能E與其上升高度

7、與其上升高度h關(guān)系的關(guān)系的圖象如圖所示，其中圖象如圖所示，其中0h1過程的圖線為曲線，過程的圖線為曲線，h1h2過過程中的圖線為直線則（程中的圖線為直線則（ ）A0h1過程中，小球的動能一定在增加過程中，小球的動能一定在增加B0h1過程中，升降機(jī)對小球的支持力一定做正功過程中，升降機(jī)對小球的支持力一定做正功Ch1h2過程中，小球的動能可能在不變過程中，小球的動能可能在不變Dh1h2過程中，小球重力勢能可能不變過程中，小球重力勢能可能不變清BCA經(jīng)過位置經(jīng)過位置B時(shí)小球的加速度為時(shí)小球的加速度為0B經(jīng)過位置經(jīng)過位置B時(shí)小球的速度最大時(shí)小球的速度最大C小球、地球、彈簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械小球、地球、彈

8、簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械能守恒能守恒D小球、地球、彈簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械小球、地球、彈簧所組成系統(tǒng)的機(jī)械能先增大后減小能先增大后減小重C固定在地面的斜面體槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為固定在地面的斜面體槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為r的相同小球。的相同小球。OA長度為長度為6r?，F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放，小球離開?，F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放，小球離開A點(diǎn)點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動過程中，后均做平拋運(yùn)動，不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動過程中，下列說法正確的是下列說法正確的是()A球球1的機(jī)械能守恒的機(jī)械能守恒 B球球6在在OA段機(jī)械能增大段機(jī)械能增大C球球6的水平射程最小的水平射程最小 D六個(gè)球

9、落地點(diǎn)各不相同六個(gè)球落地點(diǎn)各不相同展BC評評檢檢整理本節(jié)內(nèi)容整理本節(jié)內(nèi)容(1)重力勢能的大小與零勢能參考面的選取有關(guān)。重力勢能的大小與零勢能參考面的選取有關(guān)。(2)重力勢能的變化與零勢能參考面的選取無關(guān)。重力勢能的變化與零勢能參考面的選取無關(guān)。(3)被舉到高處的物體重力勢能一定不為零。被舉到高處的物體重力勢能一定不為零。(4)(5)重力勢能是地球與物體所組成的系統(tǒng)共有的。重力勢能是地球與物體所組成的系統(tǒng)共有的。 (6)重力勢能為負(fù)值，表示物體的重力勢能比在參考平面上重力勢能為負(fù)值，表示物體的重力勢能比在參考平面上具有的重力勢能少。具有的重力勢能少。 (7)衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動，當(dāng)由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地

10、點(diǎn)運(yùn)動時(shí)，衛(wèi)星繞地球做橢圓運(yùn)動，當(dāng)由近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)動時(shí)，其重力勢能減小。其重力勢能減小。 (8)物體除受重力外，還受其他力，但其他力不做功，則物物體除受重力外，還受其他力，但其他力不做功，則物體的機(jī)械能一定守恒。體的機(jī)械能一定守恒。檢檢(3min):(3min):一、機(jī)械能守恒條件的理解一、機(jī)械能守恒條件的理解(1)對某一物體對某一物體,若只受重力作用若只受重力作用,則物體與地球組成的系統(tǒng)則物體與地球組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒的機(jī)械能守恒,說成是物體的機(jī)械能守恒。如圖甲所示。說成是物體的機(jī)械能守恒。如圖甲所示。(2)對某一物體對某一物體,除受重力外除受重力外,還受其他力作用還受其他力作用,但只有

11、重力做但只有重力做功功,其他力不做功其他力不做功,此時(shí)是物體與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。此時(shí)是物體與地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。如圖乙所示。如圖乙所示。評評(3)若某一物體若某一物體,受幾個(gè)力作用時(shí)受幾個(gè)力作用時(shí),只有彈簧彈力做功只有彈簧彈力做功,其他力其他力不做功不做功,此時(shí)物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。如圖丙所此時(shí)物體與彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。如圖丙所示。示。(4)若某一物體若某一物體,受幾個(gè)力作用受幾個(gè)力作用,若只有重力和彈簧彈力做功若只有重力和彈簧彈力做功,其他力不做功其他力不做功,此時(shí)物體、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守此時(shí)物體、彈簧和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。如圖丁所示。恒。如圖丁

12、所示。評評1.1.從做功角度判斷從做功角度判斷明確研究對象是單個(gè)物體還是系統(tǒng)明確研究對象是單個(gè)物體還是系統(tǒng). .(1)(1)單個(gè)物體：除重力單個(gè)物體：除重力( (或彈簧類彈力或彈簧類彈力) )外無其他力做功外無其他力做功( (或其或其他力對這個(gè)物體做功之和為零他力對這個(gè)物體做功之和為零) )，則物體的機(jī)械能守恒，則物體的機(jī)械能守恒. .(2)(2)系統(tǒng)：外力中除重力系統(tǒng)：外力中除重力( (或彈簧類彈力或彈簧類彈力) )外無其他力做功，內(nèi)外無其他力做功，內(nèi)力做功之和為零，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒力做功之和為零，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒. .2.2.從能量轉(zhuǎn)化角度判斷從能量轉(zhuǎn)化角度判斷系統(tǒng)內(nèi)只有動能、重力勢能

13、、彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，無其他形系統(tǒng)內(nèi)只有動能、重力勢能、彈性勢能的相互轉(zhuǎn)化，無其他形式能量的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒式能量的轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機(jī)械能守恒. .評評二、機(jī)械能是否守恒的判斷三、兩物體連接的機(jī)械能守恒問題的分類三、兩物體連接的機(jī)械能守恒問題的分類按兩物體連接方式和速度關(guān)系一般可分為如下三種按兩物體連接方式和速度關(guān)系一般可分為如下三種:(1)速率相等的連接體速率相等的連接體:如圖甲所示如圖甲所示,A、B在運(yùn)動過程中速度在運(yùn)動過程中速度大小相等大小相等,根據(jù)系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能列根據(jù)系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能列方程求解。方程求解。(2)角速度相等的連接體角速度相等的連接體:如圖乙所示如圖乙所示,豎直面內(nèi)一輕質(zhì)細(xì)桿豎直面內(nèi)一輕質(zhì)細(xì)桿的兩端分別固定著的兩端分別固定著A、B兩小球兩小球,O點(diǎn)是一垂直紙面的光滑水點(diǎn)是一垂直紙面的光滑水平軸平軸,A、B在運(yùn)動過程中角速度相等在運(yùn)動過程中角速度相等,其線速度的大小與半徑其線速度的大小與半徑成正比成正比,根據(jù)系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能列方根據(jù)系統(tǒng)減少的重力勢能等于系統(tǒng)增加的動能列方程求解。程求解。評評(3