《機械能守恒定律》優(yōu)質(zhì)課件

1、機械能守恒定律機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定核心素養(yǎng)目標物理觀念知道能量守恒是自然界的重要規(guī)律，知道什么是機械能，理解機械能守恒定律的內(nèi)容及條件?？茖W思維領悟從守恒的角度分析問題的方法，會根據(jù)機械能守恒的條件判斷機械能是否守恒，并能運用機械能守恒定律解決有關問題。科學態(tài)度與責任認識機械能守恒定律對日常生活的影響，體會守恒思想對物理學的推動作用。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件核心素養(yǎng)目標物理觀念知道能量守恒是自然界的重要規(guī)律，知道什么知識點一追尋守恒量實驗裝置圖事實將小球由斜面A上某位置由_

2、釋放，小球運動到斜面B上假設摩擦力及空氣阻力可以忽略推論小球在斜面B上速度變?yōu)?時，即到達最高點時的高度與它出發(fā)時的高度_追尋不變量上述事例說明存在某個守恒量，在物理學上我們把這個量叫作_或者能靜止相同能量機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件知識點一追尋守恒量實驗裝置圖事實將小球由斜面A上某位置由知識點二動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化觀圖助學在上面三種情景中兒童、撐竿跳運動員、跳水運動員各有怎樣的能量轉(zhuǎn)化？機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件知識點二動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化在上面三種情景中兒童、撐竿跳運1.重力勢能與動能：只有重力做功時，若重力對物體做正功，則物體的重

3、力勢能_，動能_，_轉(zhuǎn)化成了動能；若重力做負功，則_轉(zhuǎn)化為_。2.彈性勢能與動能：只有彈簧彈力做功時，若彈力做正功，則彈簧彈性勢能_，物體的動能_，_轉(zhuǎn)化為動能。3.機械能 (1)定義：_、彈性勢能和_都是機械運動中的能量形式，統(tǒng)稱為機械能。(2)機械能的改變：通過_或彈力做功，機械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式。減少增加重力勢能動能重力勢能減少增加彈性勢能重力勢能動能重力機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件1.重力勢能與動能：只有重力做功時，若重力對物體做正功，則物思考判斷(1)通過重力做功，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。( )(2)通過彈力做功，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)

4、化。( )(3)物體的機械能一定是正值。( )(4)通過重力或彈力做功，機械能可以轉(zhuǎn)化為其他能。( )機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件思考判斷(1)通過重力做功，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化。射箭時，弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能。過山車由高處在關閉發(fā)動機的情況下飛奔而下，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件射箭時，弓弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能。過山車由高處在關閉發(fā)動知識點三機械能守恒定律1.機械能守恒定律在只有_或_做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能_。2.表達式：Ek2Ep2Ek1Ep1。3.機械能守恒條件：只

5、有_或彈力做功。重力彈力保持不變重力機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件知識點三機械能守恒定律重力彈力保持不變重力機械能守恒定律思考判斷(1)做勻速直線運動的物體機械能一定守恒。( )(2)做變速運動的物體機械能可能守恒。( )(3)外力對物體做功為零時，機械能一定守恒。( )(4)機械能守恒時，物體可能受阻力。( )(5)物體所受的外力不等于零，其機械能肯定不守恒。( )(6)物體的速度增大時，其機械能可能減小。( )機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件思考判斷(1)做勻速直線運動的物體機械能一定守恒。( (1)“守恒”是一個動態(tài)概念，指在動能和勢能相

6、互轉(zhuǎn)化的整個過程中的任何時刻、任何位置，機械能的總量總保持不變。(2)機械能守恒的條件不是合力做的功等于零，也不是合力等于零。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件(1)“守恒”是一個動態(tài)概念，指在動能和勢能相互轉(zhuǎn)化的整個過核心要點一機械能守恒條件的理解與判斷1.研究對象(1)當只有重力做功時，可取一個物體(其實是物體與地球構成的系統(tǒng))作為研究對象。(2)當物體之間的彈力做功時，必須將這幾個物體構成的系統(tǒng)作為研究對象(使這些彈力成為系統(tǒng)內(nèi)力)。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件核心要點一機械能守恒條件的理解與判斷1.研究對象機械能守2.守恒條件理解(1)

7、從能量轉(zhuǎn)化分析，系統(tǒng)內(nèi)部只發(fā)生動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化，無其他形式能量(如內(nèi)能)之間轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機械能守恒。(2)從做功條件分析，機械能守恒的條件是可從以下三種情形理解：只受重力作用：如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運動(自由落體、豎直上拋、平拋、斜拋等)。受其他力，但其他力不做功，只有重力或彈力做功，例如：物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力對物體不做功。并非“只受重力或彈力作用”。只有重力或彈力做功。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件2.守恒條件理解并非“只受重力或彈力作用”。只有重力或彈力做有系統(tǒng)的內(nèi)力做功，但是做功代數(shù)和為零。系統(tǒng)只有動能

8、和勢能的相互轉(zhuǎn)化，無其他形式能量的轉(zhuǎn)化。如圖所示，拉力對A、對B做功不為零，但代數(shù)和為零，A、B組成的系統(tǒng)機械能守恒。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件有系統(tǒng)的內(nèi)力做功，但是做功代數(shù)和為零。系統(tǒng)只有動能和勢能的試題案例例1 (多選)如圖所示，下列幾種情況，系統(tǒng)的機械能守恒的是()A.圖甲中一顆彈丸在光滑的碗內(nèi)做復雜的曲線運動B.圖乙中運動員在蹦床上越跳越高C.圖丙中小車上放一木塊，小車的左側(cè)由彈簧與墻壁相連。小車在左右運動時，木塊相對于小車無滑動(車輪與地面摩擦不計)D.圖丙中如果小車運動時，木塊相對于小車滑動機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件試題案

9、例A.圖甲中一顆彈丸在光滑的碗內(nèi)做復雜的曲線運動解析彈丸在碗內(nèi)運動時，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故選項A正確；運動員越跳越高，表明她不斷做功，機械能不守恒，故選項B錯誤；由于一對靜摩擦力做功的代數(shù)和為0，系統(tǒng)中只有彈簧彈力做功不為0，機械能守恒，故選項C正確；滑動摩擦力做功的代數(shù)和不為0，系統(tǒng)機械能不守恒，故選項D錯誤。答案AC機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件解析彈丸在碗內(nèi)運動時，只有重力做功，系統(tǒng)機械能守恒，故選項方法總結(jié)判斷機械能守恒的方法(1)做功分析法(常用于單個物體)(2)能量分析法(常用于多個物體組成的系統(tǒng))機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律pp

10、t優(yōu)質(zhì)課件方法總結(jié)判斷機械能守恒的方法(2)能量分析法(常用于多個物針對訓練1 如圖所示，以下實例中均不考慮空氣阻力，系統(tǒng)機械能守恒的是()機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件針對訓練1 如圖所示，以下實例中均不考慮空氣阻力，系統(tǒng)機解析人上樓、跳繩都是人體的化學能轉(zhuǎn)化為機械能，故系統(tǒng)機械能不守恒，選項A、B錯誤；水滴石穿，水滴的機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，故機械能不守恒，選項C錯誤；箭射出時，實現(xiàn)動能、彈性勢能與重力勢能的相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)機械能守恒，選項D正確。答案D機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件解析人上樓、跳繩都是人體的化學能轉(zhuǎn)化為機械能，故系統(tǒng)機械能針對訓

11、練2 (多選)如圖所示，一斜面放在光滑的水平面上，一個小物體從斜面頂端無摩擦地自由滑下，則在下滑的過程中()A.斜面對小物體的彈力做的功為零B.小物體的重力勢能完全轉(zhuǎn)化為小物體的動能C.小物體的機械能不守恒D.小物體、斜面和地球組成的系統(tǒng)機械能守恒機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件針對訓練2 (多選)如圖所示，一斜面放在光滑的水平面上，解析小物體、斜面和地球三者組成的系統(tǒng)機械能守恒。斜面對小物體的彈力對其做負功，小物體機械能減少，小物體的重力勢能轉(zhuǎn)化為它和斜面的動能。選項C、D正確，A、B錯誤。答案CD機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件解析小物體、斜

12、面和地球三者組成的系統(tǒng)機械能守恒。斜面對小物核心要點二機械能守恒定律的應用問題探究如圖，質(zhì)量為m的小球從光滑曲面上滑下。當它到達高度為h1的位置A時，速度的大小為v1，滑到高度為h2的位置B時，速度的大小為v2。在由高度h1滑到高度h2的過程中(不計空氣阻力)：研究小球的能量變化機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件核心要點二機械能守恒定律的應用研究小球的能量變化機械能守(1)小球的重力勢能減少了多少？(2)小球的動能增加了多少？(3)小球下滑過程中機械能守恒嗎？若守恒，列出表達式。(4)小球重力勢能減少量等于動能的增加量嗎？答案(1)重力勢能的減少量為Epmgh1mgh2機

13、械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件(1)小球的重力勢能減少了多少？答案(1)重力勢能的減少量探究歸納1.機械能守恒定律的表達形式理解角度表達式物理意義從不同狀態(tài)看Ek1Ep1Ek2Ep2或E初E末初狀態(tài)的機械能等于末狀態(tài)的機械能從轉(zhuǎn)化角度看Ek2Ek1Ep1Ep2或EkEp過程中動能的增加量等于勢能的減少量從轉(zhuǎn)移角度看EA2EA1EB1EB2或EAEB系統(tǒng)只有A、B兩物體時，A增加的機械能等于B減少的機械能機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件探究歸納理解角度表達式物理意義從不同Ek1Ep1Ek2.三種表達式的比較機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律

14、ppt優(yōu)質(zhì)課件2.三種表達式的比較機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能試題案例 例2 將質(zhì)量為m的物體以初速度v010 m/s豎直向上拋出，取g10 m/s2，則： (1)物體上升的最大高度是多少？(2)上升過程中，何處重力勢能與動能相等？(以地面為零勢能面)滿足機械能守恒條件忽略空氣阻力，解析(1)物體上升的過程中機械能守恒，則有解得hmax5 m。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件試題案例滿足機械能守恒條件忽略空氣阻力，解析(1)物體(2)設物體在h高處，物體的重力勢能與動能相等，即mghEk聯(lián)立式解得答案(1)5 m(2)2.5 m高處機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械

15、能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件(2)設物體在h高處，物體的重力勢能與動能相等，聯(lián)立式解拓展 以地面為零勢能面，在例2中物體在上升過程中，當物體的動能與重力勢能相等時，物體的速度多大？機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件拓展 以地面為零勢能面，在例2中物體在上升過程中，當方法總結(jié)用機械能守恒定律解題的基本思路機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件方法總結(jié)用機械能守恒定律解題的基本思路機械能守恒定律p例3 如圖所示，兩小球A、B系在跨過定滑輪的細繩兩端，小球A的質(zhì)量mA2 kg，小球B的質(zhì)量mB1 kg，最初用手將A、B托住處于靜止，繩上恰沒有張力，此時A比B高h1

16、.2 m。將A、B同時釋放，g取10 m/s2，求：(1)釋放前，以B所在位置的平面為參考平面，A的重力勢能；(2)釋放后，當A、B到達同一高度時，A、B的速度大小?！窘忸}點撥】 解答本題應注意以下兩點：(1)根據(jù)重力勢能的定義式可求得，A的重力勢能EpAmAgh。(2)釋放后，A、B構成的系統(tǒng)機械能守恒，根據(jù)機械能守恒定律求解。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件例3 如圖所示，兩小球A、B系在跨過定滑輪的細繩兩端，小解析(1)釋放前，以B所在位置的平面為參考平面，A的重力勢能為EpAmAgh可得EpA24 J。(2)釋放后，A、B構成的系統(tǒng)機械能守恒，有解得v2 m/s

17、。答案(1)24 J(2)2 m/s機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件解析(1)釋放前，以B所在位置的平面為參考平面，A的重力勢方法總結(jié)多物體機械能守恒問題的分析方法(1)對多個物體組成的系統(tǒng)要注意判斷物體運動過程中，系統(tǒng)的機械能是否守恒。(2)列機械能守恒方程時，一般選用EkEp或EAEB的形式。(3)多物體機械能守恒問題的三點注意正確選取研究對象。合理選取物理過程。正確選取機械能守恒定律常用的表達形式列式求解。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件方法總結(jié)多物體機械能守恒問題的分析方法機械能守恒定律p針對訓練3 如圖所示，質(zhì)量m2 kg的小球用長L1

18、.05 m的輕質(zhì)細繩懸掛在距水平地面高H6.05 m的O點?，F(xiàn)將細繩拉至水平狀態(tài)，自A點無初速度釋放小球，運動至懸點O的正下方B點時細繩恰好斷裂(斷裂瞬間小球無能量損失)，接著小球做平拋運動，落至水平地面上C點。不計空氣阻力，重力加速度g取10 m/s2。求：(1)細繩能承受的最大拉力；(2)細繩斷裂后小球在空中運動的時間；(3)小球落地前瞬間速度的大小。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件針對訓練3 如圖所示，質(zhì)量m2 kg的小球用長L1.解得t1 s。故最大拉力F3mg60 N。解得vC11 m/s。答案(1)60 N(2)1 s(3)11 m/s機械能守恒定律ppt優(yōu)

19、質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件解得t1 s。故最大拉力F3mg60 N。解得vC1核心要點三非質(zhì)點類物體的機械能守恒問題1.在應用機械能守恒定律處理實際問題時，經(jīng)常遇到像“鏈條”“液柱”類的物體，其在運動過程中將發(fā)生形變，其重心位置相對物體也發(fā)生變化，因此這類物體不能再看成質(zhì)點來處理。2.物體雖然不能看成質(zhì)點來處理，但因只有重力做功，物體整體機械能守恒。一般情況下，可將物體分段處理，確定質(zhì)量分布均勻的規(guī)則物體各部分的重心位置，根據(jù)初、末狀態(tài)物體重力勢能的變化列式求解。機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件核心要點三非質(zhì)點類物體的機械能守恒問題機械能守恒定律p靖宸機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件靖宸機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt答案C機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件答案C機械能守恒定律ppt優(yōu)質(zhì)課件機械能守恒定律p針對訓練4 如圖所示，粗細均勻，兩端開口的U形管內(nèi)裝有同種液體，開始時兩邊液面高度差為h，管中液柱總長度為4h，后來讓液體自由流動，當兩液面高度