高中物理 第四章 機(jī)械能和能源 第4節(jié) 機(jī)械能守恒定律課件 粵教版必修2

1、機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律機(jī)械能機(jī)械能動(dòng)能動(dòng)能勢(shì)能勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能一 機(jī)械能守恒的理論推導(dǎo)V0=0V1V2h1小球由于受重力的作用下做勻加速運(yùn)動(dòng)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vvmmWG21222121h221mghmghWG= 得2121122121mghmghmvmv移項(xiàng)2222112121mvmghmvmghEP1+EK1=EP2+EK2增（減）增（減） 減（增）減（增）A A增（減）增（減） B B減（增）減（增）機(jī)械能守恒內(nèi)容：機(jī)械能守恒內(nèi)容：只有重力做功只有重力做功的情形下的情形下,動(dòng)能動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)換和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)換,而且

2、他們的和不變。而且他們的和不變。請(qǐng)判斷下列情況機(jī)械能是否守恒請(qǐng)判斷下列情況機(jī)械能是否守恒以上的三個(gè)例子就充分的說明了機(jī)械能守恒的條件以上的三個(gè)例子就充分的說明了機(jī)械能守恒的條件,而且區(qū)分了只有而且區(qū)分了只有重力做功與只受重力重力做功與只受重力以上的是物體動(dòng)能與重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)換以上的是物體動(dòng)能與重力勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)換,那其實(shí)彈簧的那其實(shí)彈簧的物體組成的系統(tǒng)里的勢(shì)能與動(dòng)能之間也是符合機(jī)械能守物體組成的系統(tǒng)里的勢(shì)能與動(dòng)能之間也是符合機(jī)械能守恒的恒的 機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功或彈力（彈機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功或彈力（彈簧）做功的情況下簧）做功的情況下,機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒彈簧振子在光滑的軸繩

3、里滑動(dòng)機(jī)械能的應(yīng)用機(jī)械能的應(yīng)用例一、例一、 一跳水運(yùn)動(dòng)員站在一跳水運(yùn)動(dòng)員站在h=10m高的跳臺(tái)上做跳水表演高的跳臺(tái)上做跳水表演,已知運(yùn)動(dòng)員跳離跳已知運(yùn)動(dòng)員跳離跳臺(tái)時(shí)的速度臺(tái)時(shí)的速度v0=5m/s,求運(yùn)動(dòng)員落水時(shí)的速度求運(yùn)動(dòng)員落水時(shí)的速度v的大??？（忽略空氣的阻的大??？（忽略空氣的阻力力,g=10/s2）,步驟：步驟：1：確定研究對(duì)象：確定研究對(duì)象2：判斷是否符合機(jī)械能守恒條件：判斷是否符合機(jī)械能守恒條件解：以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象解：以運(yùn)動(dòng)員為研究對(duì)象,運(yùn)動(dòng)員跳離跳臺(tái)后只運(yùn)動(dòng)員跳離跳臺(tái)后只有重力做功有重力做功,3：零勢(shì)面的選取：零勢(shì)面的選取選水面為零勢(shì)面選水面為零勢(shì)面4：確定初末狀態(tài)的動(dòng)能與勢(shì)能：確

4、定初末狀態(tài)的動(dòng)能與勢(shì)能5：列出表達(dá)試：列出表達(dá)試EK1+EP1=EK2+EP202121220mvmghmvsmvghv/155101022220代入數(shù)據(jù)得代入數(shù)據(jù)得根據(jù)機(jī)械能守恒根據(jù)機(jī)械能守恒 E1=E2例二、例二、 如下如下圖所示圖所示,總長(zhǎng)為總長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑勻質(zhì)的鐵鏈的光滑勻質(zhì)的鐵鏈,跨過一光滑跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪的輕質(zhì)小定滑輪,開始時(shí)底端相齊開始時(shí)底端相齊,當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)某一端下當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí)某一端下落落,則鐵鏈剛脫離滑則鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間輪的瞬間,其速度多大？其速度多大？o=0=0重心重心v重心重心利用利用 E E1 1=E=E2 2(E(EK1K1+E+EP1P1=E=EK2K2+

5、E+EP2 P2 ) ) 鐵鏈在下滑過程中只有重力做功鐵鏈在下滑過程中只有重力做功,故機(jī)械能守恒故機(jī)械能守恒,沒有下滑時(shí)為初態(tài)沒有下滑時(shí)為初態(tài),剛脫離滑輪的瞬間為末態(tài)剛脫離滑輪的瞬間為末態(tài),選初態(tài)選初態(tài)重心所在平面為零勢(shì)能面重心所在平面為零勢(shì)能面,設(shè)單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為設(shè)單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為 m0 則則:初態(tài)機(jī)械能為初態(tài)機(jī)械能為：E2=EK2+EP2= (Lm0)v2 (Lm0)g L1214E1=EK1+EP1=0末態(tài)機(jī)械能為末態(tài)機(jī)械能為：因?yàn)闄C(jī)械能守恒,故 E1= E2g L 2解得解得 V= ( ) 1/2 穩(wěn)固：機(jī)械能守恒內(nèi)容：只有重力做功的情形下機(jī)械能守恒內(nèi)容：只有重力做功的情形下,動(dòng)能和勢(shì)能可以相動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)換互轉(zhuǎn)換,而且他們的和不變。而且他們的和不變。機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功或彈力（彈簧）做功的機(jī)械能