機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用

1、機(jī)械能守恒定律,1,復(fù)習(xí)：,1、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,2、動(dòng)能和勢(shì)能如何表示？,2,一、機(jī)械能,1、概 念：,動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱。,總機(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和。,2、表達(dá)式：,3、機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性：,先選取參考平面和參考系才能確定 機(jī)械能。（一般選地面為參考系）,3,例一： 物體質(zhì)量m=2kg在距地面10m高處，以10m/s的水平速度飛行，求它的總機(jī)械能為多少？,4,5,極限運(yùn)動(dòng)蹦極,6,觀察,動(dòng)能和勢(shì)能之間如何轉(zhuǎn)換？機(jī)械能有什么特點(diǎn)？,7,二、機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化,1、重力勢(shì)能和動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化,2、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化,

2、3、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間可以互相 轉(zhuǎn)化,8,演示實(shí)驗(yàn)一：,小球擺動(dòng)實(shí)驗(yàn),試分析： 1、小球受哪些力的作用？ 2、哪些力對(duì)小球做功？ 3、能量如何轉(zhuǎn)化？,思考：小球能否到達(dá)最高點(diǎn)？,9,設(shè)物體在下落過(guò)程中只受 重力作用。,三、機(jī)械能守恒定律,1、推導(dǎo)：,10,小球以初速度v0壓縮彈簧,接觸面光滑.,小球在壓縮過(guò)程中，動(dòng)能減小， 彈簧發(fā)生形變，勢(shì)能增加此 過(guò)程中只有彈簧的彈力做功， 系統(tǒng)（小球和彈簧）的機(jī)械能 保持不變,思考：小球的機(jī)械能變化如何？,11,三、機(jī)械能守恒定律,2、定律內(nèi)容：,3、表達(dá)式：,在只有重力和彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生互相轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能保持不變。,12,4、

3、機(jī)械能守恒定律成立 的條件：,(1)系統(tǒng)內(nèi)，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(nèi)，只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化,并且轉(zhuǎn)化量相等,13,四、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用 1應(yīng)用機(jī)械能守恒定律時(shí)，相互作用的物體間的力可以是變力，也可以是恒力，只要符合守恒條件，機(jī)械能就守恒 2機(jī)械能守恒定律只涉及物體系的初、末狀態(tài)的物理量，而不須分析中間過(guò)程的復(fù)雜變化，使處理問(wèn)題得到簡(jiǎn)化,3應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的步驟 (1)根據(jù)題意選取研究對(duì)象(物體或系統(tǒng)) (2)明確研究對(duì)象的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，分析研究對(duì)象在過(guò)程中的受力情況，弄清各力做功的情況，判斷機(jī)械能是否守恒 (3)恰當(dāng)

4、地選取零勢(shì)能面，確定研究對(duì)象在過(guò)程中的始態(tài)和末態(tài)的機(jī)械能 (4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律的不同表達(dá)式列方程，并求解結(jié)果,1、在下列實(shí)例中運(yùn)動(dòng)的物體，不計(jì)空氣阻力， 機(jī)械能不守恒的是：,A、起重機(jī)吊起物體勻速上升； B、物體做平拋運(yùn)動(dòng)； C、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)； D、一個(gè)輕質(zhì)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(dòng)（以物體和彈簧為研究對(duì)象）。,A,16,2、下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說(shuō)法中正確的是： A、物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械能一定守衡 B、物體所受的合力的功為零，它的機(jī)械能一定守恒 C、物體所受的合力等于零，它的機(jī)械能可能守恒 D、物體所受的合力等于零，它的機(jī)械能一定守恒,C,17,例二: 把質(zhì)量為m的石頭從h高的山崖上以角向斜上方拋出，拋出時(shí)的初速度v0， 求石頭落地時(shí)的速度是多大？（不計(jì)空氣阻力）,解：由機(jī)械能守恒可得,18,例三： 用細(xì)線連接一個(gè)小球，繩長(zhǎng)L， 最大偏角。求小球到最低點(diǎn) 的速度？,19,課堂小結(jié),1、機(jī)械能,2、機(jī)械能守恒定律,概 念,表達(dá)式