我用機械能守恒定律公開課課件.ppt

1、7.8 機械能守恒定律,授課人：李慧玲,教學目標,1.知道機械能的概念,2.知道機械能可以相互轉化,3.知道機械能守恒定律的內容及簡單應用,2、動能定理的內容是什么？,3、重力做功與重力勢能的關系是什么？,1、本章學了哪幾種能，如何定義，大小如 何計算？,知識回顧,知識回顧,1. 重力勢能公式 2.重力做功和重力勢能的關系式？ 3.動能定理的表達式？,動能的公式,重力勢能,彈性勢能,勢能,動能,機械能,探究一：機械能的概念,一、機械能,機械能是動能、重力勢能、彈性勢能的統(tǒng)稱， 用符號 E 表示,3.機械能是標量，具有相對性,1.概念：,2.表達式：,h=10m,v= 10m/s,m,A,E=E

2、k+Ep =300J,探究二：機械能之間的互相轉化,極限運動蹦極,08奧運蹦床冠軍何雯娜,1、重力勢能和動能之間可以互相轉化,2、彈性勢能和動能之間可以互相轉化,3、重力勢能和彈性勢能之間可以互相 轉化,討論：請同學們再各舉一實例,二、機械能之間可以互相轉化,演示實驗一：,小球擺動實驗,試分析： 1、小球受哪些力的作用？ 2、哪些力對小球做功？ 3、能量如何轉化？,思考：小球能否到達最高點？,探究三：機械能守恒定律,小球以初速度v0壓縮彈簧,接觸面光滑.,小球在壓縮過程中，動能減小，彈簧發(fā)生形變，勢能增加此過程中只有彈簧的彈力做功，系統(tǒng)（小球和彈簧）的機械能保持不變。,思考：小球的機械能變化如

3、何？,1.內容：,在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和勢能可以互相轉化，而 總的機械能保持不變。,條件,三、機械能守恒定律,1.動能增加，勢能一定減小， 并且，動能增加量等于勢能減小量。 2.動能減小，勢能一定增加， 并且，動能減小量等于勢能增加量。,A點,B點,由以上兩式得,移項得,結論,地面為參考面,由根據(jù)動能定理得,由重力做功與重力勢能的關系得,機械能守恒定律表達式的推導,EP=EK,E1 E2,2.機械能守恒的三種表達式,2、系統(tǒng)改變的總勢能等于系統(tǒng)改變的總動能， 即 EP=EK,3、若系統(tǒng)只有A、B兩物體，則A改變的機械能等于 B改變的機械能，即 EA= EB,1、系統(tǒng)初狀態(tài)總機

4、械能E1等于末狀態(tài)機械能E2， 即E1 E2 或,1是守恒觀點， 要注意零勢面選取,2和3是轉化或轉移觀點， 要關注初、末狀態(tài)動能 和勢能的變化量,3、機械能守恒定律成立條件的理解,(1)系統(tǒng)內，只有重力和彈簧彈力做功.（除重力和彈簧彈力以外的力不做功或做功的代數(shù)和為零）,(2)系統(tǒng)內，只有動能和勢能的相互轉化,并且轉化量相等,從A向o擺動的擺球,只受重力作用只有重力做功,受重力和其他力只有重力做功,受重力和其他作用力，重力做功外，其他作用力做功的代數(shù)和為零,只有重力做功，物體的機械能守恒,舉例：,4判斷機械能是否守恒的方法 (1)用做功（守恒的條件判定）來判斷：分析物體或物體受力情況(包括內

5、力和外力)，明確各力做功的情況，若對物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功，沒有其他力做功或其它力做功的代數(shù)和為零，則機械能守恒。,(2)用能量轉化來判定：若物體系中只有動能和勢能的相互轉化而無機械能與其它形式的能的轉化，則物體系統(tǒng)機械能守恒。,(3)對一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞等問題，除非題目特別說明，機械能必定不守恒，完全非彈性碰撞過程機械能也不守恒。,例1. 下列幾個物理過程中,機械能一定守恒的是(不計空氣阻力) ( ) A.物體沿光滑曲面自由下滑的過程 B.鐵球在水中下沉的過程 C.在拉力作用下,物體沿斜面勻速上滑的過程 D.將物體豎直向上拋出,物體上升的過程,A D,例2：在下列實例中

6、運動的物體，不計空氣阻力， 機械能不守恒的是：,A、起重機吊起物體勻速上升； B、物體做平拋運動； C、圓錐擺球在水平面內做勻速圓周運動； D、一個輕質彈簧上端固定，下端系一重物，重物在豎直方向上做上下振動（以物體和彈簧為研究對象）。,A,例3： 下列說法中錯誤的是（ ） （A）物體的機械能守恒時，一定只受到重力和 彈力的作用 （B）物體處于平衡狀態(tài)時機械能一定守恒 （C）在重力勢能和動能的轉化中，物體除受重 力外還受其他力時，其機械能可以守恒 （D）物體重力勢能和動能之和增大時，必定是 有重力以外的力對它做了功,A B,練習:除1外都不計空氣阻力，哪些情況機械能是守恒的？,鞏固練習,一、機械

7、能：物體的動能和勢能之和稱為物體 的機械能。 ,二、物體的動能和勢能可以相互轉化。,三、機械能守恒定律 在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和彈性勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。,1、守恒條件：a、只有重力或系統(tǒng)內彈簧彈力做功，其它力 不做功（或其它力合力所做功為零） b、只發(fā)生動能和勢能間的相互轉化。,2、表達式： E= E2 或 EK+EP= EK2+EP2 或 Ek= Ep（動能的增加等于勢能的減少）,四、機械能守恒定律的應用,課 堂 小 結,四、機械能守恒定律解題的應用,1、優(yōu)點：機械能守恒定律不涉及運動過程中的加速度和時間，只需考慮運動的始末狀態(tài)，不必考慮兩個狀態(tài)之間過程的

8、細節(jié)，用它來處理問題要比牛頓定律方便。因此一些難以用牛頓運動定律解決的問題，應用機械能守恒定律則易于解決。,(1) 選取研究對象(物體或系統(tǒng)),(2)對研究對象受力分析，判斷機械能是否守恒。,(3)恰當選取參考平面，確定研究對象初狀態(tài)和末狀態(tài)的機械能。,(4)利用機械能守恒定律列方程，求解。,2、機械能守恒定律解題的一般步驟,例題2.如圖：在水平臺面上的A點，一個質量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，求它到達B點的速度大小。,守恒式求解：以小球為研究對象，其從A到B的過程中，只重力做功，故機械能守恒：,以B點所在平面為參考平面，,由機械能守恒定律得：,例題2.如圖：在水平臺面上的A點

9、，一個質量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，求它到達B點的速度大小。,轉化式求解：小球從A到B的過程中，重力勢能的減少量等于動能的增加量 Ep減Ek增 得：,一、機械能：物體的動能和勢能之和稱為物體 的機械能。 ,二、物體的動能和勢能可以相互轉化。,三、機械能守恒定律 在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內，動能和彈性勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。,1、守恒條件：a、只有重力或系統(tǒng)內彈簧彈力做功，其它力 不做功（或其它力合力所做功為零） b、只發(fā)生動能和勢能間的相互轉化。,2、表達式： E= E2 或 EK+EP= EK2+EP2 或 Ek= Ep（動能的增加等于勢能的減少）,四、機械能守恒定律的應用,課 堂 小 結,課后習題 51頁（14）題做在作業(yè)本上,課后作業(yè),A,O,G,F,C,L,Lcos,把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺。擺長為L，最大偏角為。小球運動到最底位置時的速度是多大？,【例】,鞏固練習,解： 以最低點為零勢能面,最低點的O機械能為,最高點的A機械能為,只有重力做功，機械能守恒，得：,跳水運動員從10 m高的跳臺上跳下，在運動員下落的過程中( ) A運動員的動能增加，重力勢能增加 B運動員的動能減少，重力勢能減少 C運動員的動能減少，重力勢能增加 D運動員的動能增加，重力勢能減少,D,鞏固練習,練習:除1外