機(jī)械能守恒定律 公開課課件

機(jī)械能守恒定律

河北省青龍縣木頭凳中學(xué)田有為chendong200510@163.com

機(jī)械能1、定義：物體的動能和勢能之和稱為物體的機(jī)械能。機(jī)械能包括動能、重力勢能、彈性勢能。2、表達(dá)式：Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ

小鋼球?qū)嶒炛?，小球的受力情況如何？◆受重力G和繩的拉力F作用

各個力的做功情況如何？◆拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；只有重力對小球能做功。這個小實驗說明了什么？◆小球在擺動過程中重力勢能和動能在不斷轉(zhuǎn)化。在擺動過程中，小球總能回到原來的高度。可見，重力勢能和動能的總和保持不變。即機(jī)械能保持不變。演示實驗……GFv一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化1、動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化2、動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化

通過重力或彈簧彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。質(zhì)量為m的物體自由下落過程中，經(jīng)過高度h1的A點時速度為v1，下落至高度h2的B點處速度為v2，不計空氣阻力，取地面為參考平面，試寫出物體在A點時的機(jī)械能和B點時的機(jī)械能，并找到這兩個機(jī)械能之間的數(shù)量關(guān)系。根據(jù)動能定理，有重力做功與重力勢能的關(guān)系可知：由以上兩式可以得到：h1v1v2mh2ABA點B點即在只有重力做功的物體系內(nèi)，動能和重力勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而機(jī)械能的總量保持不變。同樣可以證明：在只有彈簧彈力做功的物體系內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而物體機(jī)械能的總量也保持不變。由此可見：守恒和相等的區(qū)別：1.守恒：如果某一個物理量在某個過程中始終保持不變，那么我們就說這個物理量在此過程中守恒.2.相等：如果一個物理量在兩點的值一樣，那么我們就說這個物理量在這兩點相等.【例】把一個小球用細(xì)繩懸掛起來，就成為一個擺（如圖），擺長為l,最大偏角為θ.小球運動到最低位置時的速度是多大？〖分析〗拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；所以這個過程中只有重力對小球能做功，機(jī)械能守恒。

θOlABGFv一、機(jī)械能：物體的動能和勢能之和稱為物體的機(jī)械能。

Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ

二、物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。三、機(jī)械能守恒定律

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。

1、守恒條件：a、只有重力或系統(tǒng)內(nèi)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(zhuǎn)化。2、表達(dá)式：E１=E2或EK１+EP１=EK2+EP2或△Ek=－△Ep（動能的增加等于勢能的減少）四、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用小結(jié)課堂訓(xùn)練

1、關(guān)于物體的機(jī)械能是否守恒的敘述，下列說法中正確的是（）A、做勻速直線運動的物體，機(jī)械能一定守恒B、做勻變速直線運動的物體，機(jī)械能一定守恒C、外力對物體所做的功等于0時，機(jī)械能一定守恒D、物體若只有重力做功，機(jī)械能一定守恒

D√2、如圖所示，下列四個選項的圖中，木塊均在固定的斜面上運動，其中圖A、B、C中的斜面是光滑的，圖D中的斜面是粗糙的，圖A、B中的F為木塊所受的外力，方向如圖中箭頭所示，圖A、B、D中的木塊向下運動，圖C中的木塊向上運動。在這四個圖所示的運動過程中機(jī)械能守恒的是（）C解析：機(jī)械能守恒的條件是：物體只受重力或彈力的作用，或者還受其它力作用，但其它力不做功，那么在動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化過程中，物體的機(jī)械能守恒。依照此條件分析，ABD三項均錯?！?、以10m/s的速度將質(zhì)量為m的物體豎直上拋出，若空氣阻力忽略，g＝10m/s2則：⑴物體上升的最大高度是多少？⑵上升過程在何處重力勢能和運動相等？【解析】物體在空氣中只有重力做功，故機(jī)械能守恒⑴以地面為參考點，則：在最高點動能為零，故：由E1=E2得：v0h最高點3、以10m/s的速度將質(zhì)量為m的物體豎直上拋出，若空氣阻力忽略，g＝10m/s2則：⑴物體上升的最大高度是多少？⑵上升過程在何處重力勢能和動能相等？v0h【解析】物體在空氣中只有重力做功，故機(jī)械能守恒⑵初狀態(tài)設(shè)在地面，則：終態(tài)設(shè)在h1高處，故：因機(jī)械能守恒：E1=E2最高點h1v1Ep=Ek知識回顧

1、動能：物體由于運動而具有的能。

2、重力勢能：地球上的物體具有的跟它的高度有關(guān)的能。

3、彈性勢能：發(fā)生彈性形變的物體的各部分之間，由于有彈力的相互作用而具有的勢能。

4、動能定理：合力所做的總功等于物體動能的變化。

5、重力做功與重力勢能變化的關(guān)系：重力做的功等于物體重力勢能的減少量。

機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟

(1)根據(jù)題意，選取研究對象(物體或系統(tǒng))及研究的過程。(2)對研究對象進(jìn)行