節(jié)機械能守恒定律教學(xué)PPT學(xué)習(xí)教案

1、會計學(xué)1節(jié)機械能守恒定律教學(xué)節(jié)機械能守恒定律教學(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？動能、重力勢能和彈性勢能動能、重力勢能和彈性勢能2 2、動能和勢能如何表示？、動能和勢能如何表示？2kmv21EmghEp第1頁/共27頁一、機械能（一、機械能（E）1 1、概概 念念：動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。總機械能為動能和勢能之和。總機械能為動能和勢能之和。2 2、表達(dá)式：、表達(dá)式：PkEEE3 3、機械能是、機械能是標(biāo)量標(biāo)量，具有，具有相對性相對性：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械能。（一

2、般選地面為參考系）機械能。（一般選地面為參考系）第2頁/共27頁例一：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，求它的總機械速度飛行，求它的總機械能為多少？能為多少？第3頁/共27頁動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化重重力力勢勢能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為動動能能vv動動能能轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化化為為重重力力勢勢能能自由落自由落體體豎直上豎直上拋拋重力勢能重力勢能減減小小動能動能增加增加動能動能減小減小重力勢能重力勢能增加增加第4頁/共27頁第5頁/共27頁極限運動蹦極2008奧運蹦床冠軍何雯娜 第6頁/共27頁二、機械能之間可

3、以互相轉(zhuǎn)化二、機械能之間可以互相轉(zhuǎn)化1 1、重力勢能重力勢能和和動能動能之間可以互相轉(zhuǎn)化，之間可以互相轉(zhuǎn)化，有重力做功。有重力做功。2 2、彈性勢能彈性勢能和和動能動能之間可以互相轉(zhuǎn)化，之間可以互相轉(zhuǎn)化，有彈力做功。有彈力做功。3 3、重力勢能重力勢能和和彈性勢能彈性勢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/共27頁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(以自由落體運動為例以自由落體運動為例）V0=0V1V2h1根據(jù)動能定理我們可以得根據(jù)動能定理我們可以得又因為重力做功使得小球的重力勢能減了又因為重力做功使得小球的重力勢能減了vvmmWG

4、21222121h2= 得移項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/共27頁結(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，動能和重力勢能體系統(tǒng)中，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。能保持不變。第9頁/共27頁 在只有重力做功的情況下，機械能是在只有重力做功的情況下，機械能是守恒的；同樣作為機械能組成部分的彈性守恒的；同樣作為機械能組成部分的彈性勢能，是否在只有彈力做功的情況下，機勢能，是否在只有彈力做功的情況下，機械能也能守恒呢？械能也能守恒呢？

5、 這個問題希望由學(xué)生之間談?wù)摬⒃O(shè)計這個問題希望由學(xué)生之間談?wù)摬⒃O(shè)計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)中動能的物體系統(tǒng)中動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，總的機械能保持不變械能保持不變。第10頁/共27頁三、機械能守恒定律三、機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)，動能與勢能可以相互物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。1、內(nèi)容：內(nèi)容：12EE 2222112121mvmghmvmgh表達(dá)式第11頁/共27頁一般表達(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/共27頁2、機械能守恒機械能守恒條件條件：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。自由落體運動豎直上拋運動平拋運動第13頁/共27頁2、機械能守恒機械能守恒條件條件：（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光滑斜面上運動的物體V0粗糙斜面上運動的物體V0第14頁/共27頁2、機械能守恒條件機械能守恒條件：（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動。在豎直方向上做往返運動。第15頁/共27頁例：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質(zhì)量為水平拋出一個質(zhì)量為1Kg1Kg的鐵球，鐵球下的鐵球，鐵球下落過程中在離地落過程中在離地5m5m高處時的速度是多大？高處時的速度是多大？（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/共27頁（1 1）確定）確定研究對象研究對象，畫出過程示意圖；，畫出過程示意圖；3 3、應(yīng)用機械能守恒定律解題、應(yīng)用機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，判斷是否符合機械能守恒的條件是否符合機械能守恒的條件；（3 3）分析物體的）分析物體的運動運動，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)的機械能初、末狀態(tài)的機械能（勢（勢能和動能）；能和動能）； （4 4）根據(jù)機械能守恒定律）根據(jù)機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)式書寫方程。選取合適的表達(dá)式書寫方程。第17頁/共27頁例例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）上升過程中何處重力勢能和動能）上升過程中何處重力勢能和動能相等？相等？ （1）5m (2) 2.5m第18頁/共27頁例例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點無摩擦地滾上半圓槽，小球通點無摩

10、擦地滾上半圓槽，小球通過最高點過最高點B B后落到水平地面上的后落到水平地面上的C C點，已點，已知知AC=AB=2RAC=AB=2R。求：求：小球在小球在B B點時的速度？點時的速度？小球?qū)π∏驅(qū) B點的壓力點的壓力 小球在小球在A A點時的速度大小為多少？點時的速度大小為多少？第19頁/共27頁課堂小結(jié)課堂小結(jié)1、機械能、機械能2、機械能守恒定律、機械能守恒定律概概 念念: :表達(dá)式：表達(dá)式：PkEEE機械能是標(biāo)量，具有相對性機械能是標(biāo)量，具有相對性。機械能之間可以互相轉(zhuǎn)化。機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，動能和勢能可以

11、相互轉(zhuǎn)化，而總的機中，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。械能保持不變。表達(dá)式表達(dá)式機械能守恒定律成立的條件機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/共27頁本課小結(jié)本課小結(jié)機械能守恒定律機械能守恒定律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)，動在只有重力或彈力做功的物體或系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變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 只有動能和勢能之間的轉(zhuǎn)化只有動能和勢

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：確定研究對象，及其運動過程確定研究對象，及其運動過程分析：判斷機械能是否守恒分析：判斷機械能是否守恒確定參考平面，明確初、末機械能確定參考平面，明確初、末機械能由機械能守恒定律列方程，求解由機械能守恒定律列方程，求解第21頁/共27頁（ BDBD）第22頁/共27頁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，不計空處自由下落，不計空氣阻力，假設(shè)桌面為零勢能的參考平面氣阻力，假設(shè)桌面為零勢能的參考平面，則小球落地前瞬間的機

13、械能為，則小球落地前瞬間的機械能為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/共27頁3 3. . 如圖所示如圖所示, , 一根輕桿長為一根輕桿長為2 2 l l , , 它的左端它的左端O O點點為固定轉(zhuǎn)動軸為固定轉(zhuǎn)動軸, , 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)無摩擦轉(zhuǎn)動無摩擦轉(zhuǎn)動, , 它的中點及右端各固定一個小球它的中點及右端各固定一個小球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運動到最低處時的速運動到最低處時的速度大小；度大??；(2)從開始運動到達(dá)桿處于豎直位置的從開始運動到達(dá)桿處于豎直位置的過程中過程中, , 桿的作用力對桿的作用力對B B球