高一物理機械能守恒定律

高一物理機械能守恒定律第一頁，共十八頁，2022年，8月28日教學目標教學重點1機械能守恒定律的理論推導過程2機械能守恒定律的條件3機械能守恒定律解題的一般方法教學難點1機械能守恒定律的條件2機械能守恒定律解題的一般方法1掌握機械能守恒定律的含義,知道機械能守恒定律的條件2掌握機械能守恒定律分析,解決力學問題的基本方法3掌握應用機械能守恒定律的基本步驟第二頁，共十八頁，2022年，8月28日機械能動能勢能重力勢能彈性勢能第三頁，共十八頁，2022年，8月28日一機械能守恒的理論推導V0=0V1V2h1小球由于受重力的作用下做勻加速運動根據(jù)動能定理我們可以得①又因為重力做功使得小球的重力勢能減了h2②①=②得移項EP1+EK1=EP2+EK2ΔＥＫ增（減）＝ΔＥＰ減（增）ΔＥA增（減）＝ΔＥB減（增）第四頁，共十八頁，2022年，8月28日機械能守恒內(nèi)容：只有重力做功的情形下，動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)換，而且他們的和不變。請判斷下列情況機械能是否守恒以上的三個例子就充分的說明了機械能守恒的條件，而且區(qū)分了只有重力做功與只受重力第五頁，共十八頁，2022年，8月28日以上的是物體動能與重力勢能之間的轉(zhuǎn)換，那其實彈簧的物體組成的系統(tǒng)里的勢能與動能之間也是符合機械能守恒的

機械能守恒的條件：只有重力做功或彈力（彈簧）做功的情況下，機械能守恒彈簧振子在光滑的軸繩里滑動第六頁，共十八頁，2022年，8月28日例、物體在做下列哪些運動時機械能不守恒(

)

A．自由落體運動

B．豎直上拋運動

C．沿斜面向下勻速運動

D．沿光滑的豎直圓環(huán)軌道的內(nèi)壁做圓周運動C第七頁，共十八頁，2022年，8月28日機械能的應用例一、一跳水運動員站在h=10m高的跳臺上做跳水表演，已知運動員跳離跳臺時的速度v0=5m/s，求運動員落水時的速度v的大??？（忽略空氣的阻力，g=10/s2），步驟：1：確定研究對象2：判斷是否符合機械能守恒條件解：以運動員為研究對象，運動員跳離跳臺后只有重力做功，3：零勢面的選取選水面為零勢面4：確定初末狀態(tài)的動能與勢能5：列出表達試EK1+EP1=EK2+EP2代入數(shù)據(jù)得根據(jù)機械能守恒E1=E2第八頁，共十八頁，2022年，8月28日

如圖7－7-33所示，以速度v0＝12

m／s沿光滑地面滑行的光滑小球，上升到頂部水平的跳板上后由跳板飛出，當跳板高度h=5m時，小球到達頂端時所具有的速度為多少?(g＝10m／s２）圖7-33返回第九頁，共十八頁，2022年，8月28日解析：小球由光滑地面至頂部水平跳板的過程中，僅有重力做功，機械能守恒．即

返回解得：答：當小球到達頂端時所具有的速度為第十頁，共十八頁，2022年，8月28日例題1、一個物體從光滑曲面頂端由靜止開始滑下，斜面高1米，不計空氣阻力，物體滑到斜面底端的速度是多大？E1=mghE2=E1=E2第十一頁，共十八頁，2022年，8月28日例題2、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θ。小球運動到最底位置時的速度是多大？第十二頁，共十八頁，2022年，8月28日例題1、一個物體從光滑斜面頂端由靜止開始滑下，斜面高1米，長2米。不計空氣阻力，物體滑到斜面底端的速度是多大？解法一：物體下滑過程的受力分析如圖所示，初位置:E1=Ek1+Ep1=0+mgh末位置:E2=Ek2+Ep2=即：mgh=m/s=4.4m/s根據(jù)機械能守恒定律E1=E2得：取斜面底端水平面為零勢能面。支持力不做功，只有重力做功，故機械能守恒。ABhGN初位置末位置

G1G2第十三頁，共十八頁，2022年，8月28日例題2、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θ。小球運動到最底位置時的速度是多大？解法一：擺動過程中小球的受力如圖所示，但拉力不做功只有重力做功，故機械能守恒，取小球在最低位置時所在的水平面為參考平面初位置E1=mgh末位置E2=根據(jù)機械能守恒定律E1=E2得：mgh=-----(1)h=l(1-cosθ)------(2)解（1）（2）得θθhllGT初位置末位置取小球在最高位置時所在的水平面為參考平面初位的機械能為E1=0末位的機械能為E2=-mgh+根據(jù)機械能守恒定律E1=E2得：0=-mgh+-----(1)解法二:第十四頁，共十八頁，2022年，8月28日四、鞏固練習

如圖，一質(zhì)量為m的小球從光滑斜面上高為h=4R處由靜止滑下，斜面底端緊接著一個半徑為R的光滑圓環(huán)，求：小球滑至圓環(huán)頂點時的速度各多大？hR2R初位置末位置取最低點的水平面為零勢能面E1=mgh=4mgRE2=mg2R+E1=E2得：第十五頁，共十八頁，2022年，8月28日例二、

如下圖所示，總長為L的光滑勻質(zhì)的鐵鏈，跨過一光滑的輕質(zhì)小定滑輪，開始時底端相齊，當略有擾動時某一端下落，則鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間，其速度多大？oＥＰ=0重心v重心利用E1=E2(EK1+EP1=EK2+EP2)鐵鏈在下滑過程中只有重力做功，故機械能守恒，沒有下滑時為初態(tài)，剛脫離滑輪的瞬間為末態(tài)，選初態(tài)重心所在平面為零勢能面，設單位長度的質(zhì)量為m0則:初態(tài)機械能為：E2=EK2+EP2=(Lm0)v2－(Lm0)gL1214E1=EK1+EP1=0末態(tài)機械能為：因為機械能守恒，故E1=E2gL

2解得V=()1/2

第十六頁，共十八頁，2022年，8月28日鞏固：機械能守恒內(nèi)容：只有重力做功的情形下，動能和勢能可以相