機械能守恒定律的應用

1、機械能守恒定律,1,復習：,1、本章我們學習了哪幾種形式的能？,動能、重力勢能和彈性勢能,2、動能和勢能如何表示？,2,一、機械能,1、概 念：,動能、重力勢能和彈性勢能的統(tǒng)稱。,總機械能為動能和勢能之和。,2、表達式：,3、機械能是標量，具有相對性：,先選取參考平面和參考系才能確定 機械能。（一般選地面為參考系）,3,例一： 物體質量m=2kg在距地面10m高處，以10m/s的水平速度飛行，求它的總機械能為多少？,4,5,極限運動蹦極,6,觀察,動能和勢能之間如何轉換？機械能有什么特點？,7,二、機械能之間可以互相轉化,1、重力勢能和動能之間可以互相轉化,2、彈性勢能和動能之間可以互相轉化,

2、3、重力勢能和彈性勢能之間可以互相 轉化,8,演示實驗一：,小球擺動實驗,試分析： 1、小球受哪些力的作用？ 2、哪些力對小球做功？ 3、能量如何轉化？,思考：小球能否到達最高點？,9,設物體在下落過程中只受 重力作用。,三、機械能守恒定律,1、推導：,10,小球以初速度v0壓縮彈簧,接觸面光滑.,小球在壓縮過程中，動能減小， 彈簧發(fā)生形變，勢能增加此 過程中只有彈簧的彈力做功， 系統(tǒng)（小球和彈簧）的機械能 保持不變,思考：小球的機械能變化如何？,11,三、機械能守恒定律,2、定律內(nèi)容：,3、表達式：,在只有重力和彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)的動能和勢能發(fā)生互相轉化，但總機械能保持不變。,12,4、

3、機械能守恒定律成立 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)，只有動能和勢能的相互轉化,并且轉化量相等,13,四、機械能守恒定律及其應用 1應用機械能守恒定律時，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，機械能就守恒 2機械能守恒定律只涉及物體系的初、末狀態(tài)的物理量，而不須分析中間過程的復雜變化，使處理問題得到簡化,3應用機械能守恒定律解題的步驟 (1)根據(jù)題意選取研究對象(物體或系統(tǒng)) (2)明確研究對象的運動過程，分析研究對象在過程中的受力情況，弄清各力做功的情況，判斷機械能是否守恒 (3)恰當

4、地選取零勢能面，確定研究對象在過程中的始態(tài)和末態(tài)的機械能 (4)根據(jù)機械能守恒定律的不同表達式列方程，并求解結果,1、在下列實例中運動的物體，不計空氣阻力， 機械能不守恒的是：,A、起重機吊起物體勻速上升； B、物體做平拋運動； C、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動； D、一個輕質彈簧上端固定，下端系一重物，重物在豎直方向上做上下振動（以物體和彈簧為研究對象）。,A,16,2、下列關于機械能守恒的說法中正確的是： A、物體做勻速直線運動，它的機械能一定守衡 B、物體所受的合力的功為零，它的機械能一定守恒 C、物體所受的合力等于零，它的機械能可能守恒 D、物體所受的合力等于零，它的機械能一定守恒,C,17,例二: 把質量為m的石頭從h高的山崖上以角向斜上方拋出，拋出時的初速度v0， 求石頭落地時的速度是多大？（不計空氣阻力）,解：由機械能守恒可得,18,例三： 用細線連接一個小球，繩長L， 最大偏角。求小球到最低點 的速度？,19,課堂小結,1、機械能,2、機械能守恒定律,概 念,表達式