節(jié)機(jī)械能守恒定律教學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會(huì)計(jì)學(xué)1節(jié)機(jī)械能守恒定律教學(xué)節(jié)機(jī)械能守恒定律教學(xué)復(fù)習(xí)：復(fù)習(xí)：1 1、本章我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能？、本章我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能？動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能2 2、動(dòng)能和勢(shì)能如何表示？、動(dòng)能和勢(shì)能如何表示？2kmv21EmghEp第1頁(yè)/共27頁(yè)一、機(jī)械能（一、機(jī)械能（E）1 1、概概 念念：動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱。動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱?？倷C(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和?？倷C(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和。2 2、表達(dá)式：、表達(dá)式：PkEEE3 3、機(jī)械能是、機(jī)械能是標(biāo)量標(biāo)量，具有，具有相對(duì)性相對(duì)性：先選取參考平面和參考系才能確定先選取參考平面和參考系才能確定機(jī)械能。（一

2、般選地面為參考系）機(jī)械能。（一般選地面為參考系）第2頁(yè)/共27頁(yè)例一：例一：物體質(zhì)量物體質(zhì)量m=2kgm=2kg在距地面在距地面10m10m高處，以高處，以10m/s10m/s的水平的水平速度飛行，求它的總機(jī)械速度飛行，求它的總機(jī)械能為多少？能為多少？第3頁(yè)/共27頁(yè)動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化重重力力勢(shì)勢(shì)能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為動(dòng)動(dòng)能能vv動(dòng)動(dòng)能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為重重力力勢(shì)勢(shì)能能自由落自由落體體豎直上豎直上拋拋重力勢(shì)能重力勢(shì)能減減小小動(dòng)能動(dòng)能增加增加動(dòng)能動(dòng)能減小減小重力勢(shì)能重力勢(shì)能增加增加第4頁(yè)/共27頁(yè)第5頁(yè)/共27頁(yè)極限運(yùn)動(dòng)蹦極2008奧運(yùn)蹦床冠軍何雯娜 第6頁(yè)/共27頁(yè)二、機(jī)械能之間可

3、以互相轉(zhuǎn)化二、機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化1 1、重力勢(shì)能重力勢(shì)能和和動(dòng)能動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化，之間可以互相轉(zhuǎn)化，有重力做功。有重力做功。2 2、彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能和和動(dòng)能動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化，之間可以互相轉(zhuǎn)化，有彈力做功。有彈力做功。3 3、重力勢(shì)能重力勢(shì)能和和彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能之間可以互相之間可以互相轉(zhuǎn)化，有重力和彈力做功。轉(zhuǎn)化，有重力和彈力做功。第7頁(yè)/共27頁(yè)在只有重力做功的物體系統(tǒng)中在只有重力做功的物體系統(tǒng)中(以自由落體運(yùn)動(dòng)為例以自由落體運(yùn)動(dòng)為例）V0=0V1V2h1根據(jù)動(dòng)能定理我們可以得根據(jù)動(dòng)能定理我們可以得又因?yàn)橹亓ψ龉κ沟眯∏虻闹亓?shì)能減了又因?yàn)橹亓ψ龉κ沟眯∏虻闹亓?shì)能減了vvmmWG

4、21222121h2= 得移項(xiàng)EP1+EK1=EP2+EK2增（減）增（減） 減（增減（增）A A增（減）增（減） B B減（增）減（增）21wmghmghG第8頁(yè)/共27頁(yè)結(jié)論：結(jié)論：在只有在只有重力做功重力做功的物的物體系統(tǒng)中，動(dòng)能和重力勢(shì)能體系統(tǒng)中，動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。能保持不變。第9頁(yè)/共27頁(yè) 在只有重力做功的情況下，機(jī)械能是在只有重力做功的情況下，機(jī)械能是守恒的；同樣作為機(jī)械能組成部分的彈性守恒的；同樣作為機(jī)械能組成部分的彈性勢(shì)能，是否在只有彈力做功的情況下，機(jī)勢(shì)能，是否在只有彈力做功的情況下，機(jī)械能也能守恒呢？械能也能守恒呢？

5、 這個(gè)問(wèn)題希望由學(xué)生之間談?wù)摬⒃O(shè)計(jì)這個(gè)問(wèn)題希望由學(xué)生之間談?wù)摬⒃O(shè)計(jì)合適的物理情景得出結(jié)論：合適的物理情景得出結(jié)論：在在只有彈力做功只有彈力做功的物體系統(tǒng)中動(dòng)能的物體系統(tǒng)中動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機(jī)械能保持不變械能保持不變。第10頁(yè)/共27頁(yè)三、機(jī)械能守恒定律三、機(jī)械能守恒定律在只有在只有重力做功或彈力做功重力做功或彈力做功的的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。1、內(nèi)容：內(nèi)容：12EE 2222112121mvmghmvmgh表達(dá)式第11頁(yè)/共27頁(yè)一般表達(dá)式有三種一般表達(dá)式有三

6、種EP1+EK1=EP2+EK2增（減）增（減） 減（增減（增）A A增（減）增（減） B B減（增）減（增）第12頁(yè)/共27頁(yè)2、機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒條件條件：vv0GGG Gv0G G（1 1）物體只受重力，不受其他力）物體只受重力，不受其他力。自由落體運(yùn)動(dòng)豎直上拋運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)第13頁(yè)/共27頁(yè)2、機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒條件條件：（2 2）物體受重力或彈簧彈力，還受）物體受重力或彈簧彈力，還受其他力，但其他力不做功。其他力，但其他力不做功。乙甲ABCA光滑斜面上運(yùn)動(dòng)的物體V0粗糙斜面上運(yùn)動(dòng)的物體V0第14頁(yè)/共27頁(yè)2、機(jī)械能守恒條件機(jī)械能守恒條件：（3 3）物體系統(tǒng)除重力和彈簧彈力做功）物

7、體系統(tǒng)除重力和彈簧彈力做功，其他力也做功，但這些力總共為零。，其他力也做功，但這些力總共為零。小球和彈簧組成的小球和彈簧組成的系統(tǒng)系統(tǒng)在豎直方向上做往返運(yùn)動(dòng)。在豎直方向上做往返運(yùn)動(dòng)。第15頁(yè)/共27頁(yè)例：從離地面高例：從離地面高2020米處以米處以10m/s10m/s的初速度的初速度水平拋出一個(gè)質(zhì)量為水平拋出一個(gè)質(zhì)量為1Kg1Kg的鐵球，鐵球下的鐵球，鐵球下落過(guò)程中在離地落過(guò)程中在離地5m5m高處時(shí)的速度是多大？高處時(shí)的速度是多大？（不考慮空氣阻力）（不考慮空氣阻力）解：以解：以地面為參考平面地面為參考平面。2222112121mvmghmvmgh21212)(2vhhgvsm /202111

8、21mvmghE222221mvmghEv0h1h2第16頁(yè)/共27頁(yè)（1 1）確定）確定研究對(duì)象研究對(duì)象，畫(huà)出過(guò)程示意圖；，畫(huà)出過(guò)程示意圖；3 3、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的的一般步驟一般步驟：（2 2）分析物體的）分析物體的受力受力，明確各力做功的，明確各力做功的情況，判斷情況，判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件是否符合機(jī)械能守恒的條件；（3 3）分析物體的）分析物體的運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，恰當(dāng)?shù)剡x取參考，恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定物體平面，確定物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能初、末狀態(tài)的機(jī)械能（勢(shì)（勢(shì)能和動(dòng)能）；能和動(dòng)能）； （4 4）根據(jù)機(jī)械能守恒定律）根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解列方程求解。

9、選取合適的表達(dá)式書(shū)寫(xiě)方程。選取合適的表達(dá)式書(shū)寫(xiě)方程。第17頁(yè)/共27頁(yè)例例1 1：以：以10m/s10m/s的速度將質(zhì)量為的速度將質(zhì)量為m m的物的物體豎直向上拋出。若忽略空氣阻力體豎直向上拋出。若忽略空氣阻力，求（，求（1 1）物體上升的最大高度（）物體上升的最大高度（2 2）上升過(guò)程中何處重力勢(shì)能和動(dòng)能）上升過(guò)程中何處重力勢(shì)能和動(dòng)能相等？相等？ （1）5m (2) 2.5m第18頁(yè)/共27頁(yè)例例2 2：如圖所示，半徑為：如圖所示，半徑為R R的半圓槽木塊的半圓槽木塊固定在水平地面上，質(zhì)量為固定在水平地面上，質(zhì)量為m m的小球以某的小球以某速度從速度從A A點(diǎn)無(wú)摩擦地滾上半圓槽，小球通點(diǎn)無(wú)摩

10、擦地滾上半圓槽，小球通過(guò)最高點(diǎn)過(guò)最高點(diǎn)B B后落到水平地面上的后落到水平地面上的C C點(diǎn)，已點(diǎn)，已知知AC=AB=2RAC=AB=2R。求：求：小球在小球在B B點(diǎn)時(shí)的速度？點(diǎn)時(shí)的速度？小球?qū)π∏驅(qū) B點(diǎn)的壓力點(diǎn)的壓力 小球在小球在A A點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少？點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少？第19頁(yè)/共27頁(yè)課堂小結(jié)課堂小結(jié)1、機(jī)械能、機(jī)械能2、機(jī)械能守恒定律、機(jī)械能守恒定律概概 念念: :表達(dá)式：表達(dá)式：PkEEE機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性。機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化。機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化。內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)中，動(dòng)能和勢(shì)能可以

11、相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)中，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。械能保持不變。表達(dá)式表達(dá)式機(jī)械能守恒定律成立的條件機(jī)械能守恒定律成立的條件: :只有只有重力或彈簧彈力做功。重力或彈簧彈力做功。2212211122mvmghmvmghPKEE第20頁(yè)/共27頁(yè)本課小結(jié)本課小結(jié)機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律1.1.內(nèi)容：內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體或系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)在只有重力或彈力做功的物體或系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變2.2.守恒條件：守恒條件：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功 只有動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化只有動(dòng)能和勢(shì)

12、能之間的轉(zhuǎn)化3.3.表達(dá)式：表達(dá)式：2211KPKPEEEE4.4.解題步驟：解題步驟：確定研究對(duì)象，及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程確定研究對(duì)象，及其運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析：判斷機(jī)械能是否守恒分析：判斷機(jī)械能是否守恒確定參考平面，明確初、末機(jī)械能確定參考平面，明確初、末機(jī)械能由機(jī)械能守恒定律列方程，求解由機(jī)械能守恒定律列方程，求解第21頁(yè)/共27頁(yè)（ BDBD）第22頁(yè)/共27頁(yè)2 2、如圖所示，桌面離地高為、如圖所示，桌面離地高為h h，質(zhì)量為，質(zhì)量為m m的小球從離桌面高的小球從離桌面高H H處自由下落，不計(jì)空處自由下落，不計(jì)空氣阻力，假設(shè)桌面為零勢(shì)能的參考平面氣阻力，假設(shè)桌面為零勢(shì)能的參考平面，則小球落地前瞬間的機(jī)

13、械能為，則小球落地前瞬間的機(jī)械能為A Amgh mgh B BmgH mgH C Cmg(h+H) Dmg(h+H) D mg(H-h)mg(H-h)（ B B ）第23頁(yè)/共27頁(yè)3 3. . 如圖所示如圖所示, , 一根輕桿長(zhǎng)為一根輕桿長(zhǎng)為2 2 l l , , 它的左端它的左端O O點(diǎn)點(diǎn)為固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸為固定轉(zhuǎn)動(dòng)軸, , 輕桿可以繞輕桿可以繞 O O 軸在豎直平面內(nèi)軸在豎直平面內(nèi)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng), , 它的中點(diǎn)及右端各固定一個(gè)小球它的中點(diǎn)及右端各固定一個(gè)小球A A和和B B, , 兩球的質(zhì)量分別是兩球的質(zhì)量分別是mm 和和 2 2 mm , , 重力加速度重力加速度為為g g 現(xiàn)用外力使桿處于水平位置現(xiàn)用外力使桿處于水平位置, , 從靜止釋從靜止釋放求放求(1)(1)小球小球A A和小球和小球B B運(yùn)動(dòng)到最低處時(shí)的速運(yùn)動(dòng)到最低處時(shí)的速度大?。欢却笮。?2)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)桿處于豎直位置的從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)桿處于豎直位置的過(guò)程中過(guò)程中, , 桿的作用力對(duì)桿的作用力對(duì)B B球