機(jī)械能守恒定律 (2)

1、機(jī)械能守恒定律本節(jié)課學(xué)習(xí)的目標(biāo)：1、知道什么是機(jī)械能，知道動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化2、知道機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容及適用條件3、在具體問(wèn)題中能判定機(jī)械能是否守恒，并能列出機(jī)械能守恒的表達(dá)式。2、動(dòng)能定理的內(nèi)容是什么？、動(dòng)能定理的內(nèi)容是什么？3 3、重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系是什么？、重力做功與重力勢(shì)能的關(guān)系是什么？1、本章學(xué)了哪幾種能，如何定義，大小如、本章學(xué)了哪幾種能，如何定義，大小如 何計(jì)算？何計(jì)算？知識(shí)回知識(shí)回顧顧重力勢(shì)能重力勢(shì)能彈性勢(shì)能彈性勢(shì)能勢(shì)能勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能機(jī)械能機(jī)械能 機(jī)械能：動(dòng)能與勢(shì)能（重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能）的總和 一、動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化如：自由落體運(yùn)動(dòng)， 轉(zhuǎn)化 。豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升時(shí)

2、轉(zhuǎn)化 。 下降時(shí) 轉(zhuǎn)化 。重力勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)能動(dòng)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能重力勢(shì)能動(dòng)能動(dòng)能我們看到，小球可以擺到跟A點(diǎn)等高的C點(diǎn)，如圖甲如果用尺子在某一點(diǎn)擋住細(xì)線，小球雖然不能擺到C點(diǎn)，但擺到另一側(cè)時(shí)，也能達(dá)到跟A點(diǎn)相同的高度，如圖乙。在這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何在這個(gè)小實(shí)驗(yàn)中，小球的受力情況如何?各個(gè)力各個(gè)力的做功情況如何的做功情況如何?這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題這個(gè)小實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了什么問(wèn)題?說(shuō)明在只有重力做功情況下，物體的重力說(shuō)明在只有重力做功情況下，物體的重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，但重力勢(shì)能與動(dòng)能勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，但重力勢(shì)能與動(dòng)能的總和（機(jī)械能）保持不變。的總和（機(jī)械能）保持不變

3、。 情景情景1:質(zhì)量為質(zhì)量為m的物體自由下落時(shí)的物體自由下落時(shí),經(jīng)過(guò)高度經(jīng)過(guò)高度h1處速度為處速度為v1,下落至高度為下落至高度為h2處速度為處速度為v2,不計(jì)不計(jì)空氣阻力空氣阻力,分析此過(guò)程中機(jī)械能的變化分析此過(guò)程中機(jī)械能的變化.結(jié)論：只有重力做功時(shí)，重力勢(shì)能與動(dòng)結(jié)論：只有重力做功時(shí)，重力勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變。能相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變。v1v2不計(jì)摩擦阻力，往復(fù)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的什么能量在相互轉(zhuǎn)化？ 有什么力在做功？小球的動(dòng)能與彈簧的彈性勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化結(jié)論：彈簧彈力做功時(shí)，物體與彈簧組成的系統(tǒng)彈性勢(shì)能與動(dòng)能相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變綜上所述， 在只有在只有重力做功重

4、力做功或或彈簧彈力做功彈簧彈力做功的物體系的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但總的機(jī)械能保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律械能保持不變，這就是機(jī)械能守恒定律2222112121mvmghmvmgh表達(dá)式：表達(dá)式：E初 = E末（沒(méi)有彈性勢(shì)能時(shí)）（沒(méi)有彈性勢(shì)能時(shí)）學(xué)案學(xué)案2211kpkpEEEE例例. 在下面各實(shí)例中，哪些過(guò)程機(jī)械能是守恒的，哪些是不在下面各實(shí)例中，哪些過(guò)程機(jī)械能是守恒的，哪些是不守恒的？為什么？守恒的？為什么？（1）跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中張開(kāi)降落傘后勻速下落跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中張開(kāi)降落傘后勻速下落。（2）拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)拋出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)（3）

5、拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升）拉著一個(gè)物體沿光滑的斜面勻速上升2 2、如圖、如圖2 2所示，小球從高處下落到豎直放所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)置的輕彈簧上，在彈簧壓縮到最短的整個(gè)過(guò)程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是程中，下列關(guān)于能量的敘述中正確的是 （ ）A A重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變B B重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變C C動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和保持不變動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和保持不變D D重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變和總保持不變圖2D課堂練習(xí)1.一個(gè)輕彈簧固

6、定于一個(gè)輕彈簧固定于O點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從點(diǎn)，另一端系一重物，將重物從與懸點(diǎn)與懸點(diǎn)O在同一水平面肯彈簧保持原長(zhǎng)的在同一水平面肯彈簧保持原長(zhǎng)的A點(diǎn)無(wú)初速度點(diǎn)無(wú)初速度釋放，讓它自由下擺，不計(jì)空氣阻力，在重物由釋放，讓它自由下擺，不計(jì)空氣阻力，在重物由A擺到擺到最低點(diǎn)的過(guò)程中，最低點(diǎn)的過(guò)程中，A、重物的重力勢(shì)能減少。、重物的重力勢(shì)能減少。B、重物的重力勢(shì)能增加。、重物的重力勢(shì)能增加。C、重物的機(jī)械能不變。、重物的機(jī)械能不變。D、重物的機(jī)械能減少。、重物的機(jī)械能減少。oAAD球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒球和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒步驟步驟1選取研究對(duì)象選取研究對(duì)象系統(tǒng)或物體系統(tǒng)或物體2根據(jù)研究

7、對(duì)象所經(jīng)歷的物理過(guò)程進(jìn)行受根據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過(guò)程進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒3恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過(guò)恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過(guò)程的初末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能程的初末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能4根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解3.把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺，擺長(zhǎng)為擺，擺長(zhǎng)為l，最大偏角為，最大偏角為，小球運(yùn)動(dòng)到最，小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度是多大？低位置時(shí)的速度是多大？4、如圖所示，在水平面上的、如圖所示，在水平面上的A點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量點(diǎn)，一個(gè)質(zhì)量為為m的物體以初速

8、度的物體以初速度v0被拋出，不計(jì)空氣阻力，被拋出，不計(jì)空氣阻力，求它到達(dá)求它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小點(diǎn)時(shí)速度的大小 作業(yè) 課本P82 第4、5題做在作業(yè)本 第1、2、3、6在書(shū)上完成例題例題4.如圖所示，斜面傾角為如圖所示，斜面傾角為30300 0，質(zhì)量都是，質(zhì)量都是m m的的物體物體A A和和B B，通過(guò)輕繩子跨過(guò)滑輪相連。斜面光滑，通過(guò)輕繩子跨過(guò)滑輪相連。斜面光滑，不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦。開(kāi)始時(shí)A A物體離地物體離地的高度為的高度為h h，B B物體位于斜面的底端，用手托住物體位于斜面的底端，用手托住A A物體，物體，A A、B B兩物均靜止。撤去手后，求：兩

9、物均靜止。撤去手后，求：（1 1）A A物體將要落地時(shí)的速度多大？物體將要落地時(shí)的速度多大？（2 2）A A物落地后，物落地后，B B物由于慣性將繼續(xù)沿斜面上物由于慣性將繼續(xù)沿斜面上升，則升，則B B物在斜面上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離地的高度多大？物在斜面上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離地的高度多大？hBA多物體系統(tǒng)的機(jī)械能守恒多物體系統(tǒng)的機(jī)械能守恒變式訓(xùn)練變式訓(xùn)練(雙選雙選)如圖所示，一輕繩跨過(guò)定滑輪懸掛如圖所示，一輕繩跨過(guò)定滑輪懸掛質(zhì)量為質(zhì)量為m1、m2的兩個(gè)物體滑輪質(zhì)量及其所有摩擦的兩個(gè)物體滑輪質(zhì)量及其所有摩擦力均不計(jì)，力均不計(jì)，m1m2，系統(tǒng)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，系統(tǒng)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中(m1未碰定滑輪未碰定滑輪)

10、()Am1、m2各自的機(jī)械能分別守恒各自的機(jī)械能分別守恒Bm2減少的機(jī)械能等于減少的機(jī)械能等于m1增加的機(jī)械能增加的機(jī)械能Cm2減少的重力勢(shì)能等于減少的重力勢(shì)能等于m1增加的重力勢(shì)能增加的重力勢(shì)能Dm1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒訓(xùn)練訓(xùn)練1：如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩：如圖所示，一根不可伸長(zhǎng)的柔軟輕繩跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球跨過(guò)光滑定滑輪，繩兩端各系一小球a和和b。a球質(zhì)量為球質(zhì)量為m，靜置于地面，靜置于地面b球質(zhì)量為球質(zhì)量為3 m，用，用手托住，高度為手托住，高度為h，此時(shí)輕繩剛好拉緊從靜，此時(shí)輕繩剛好拉緊從靜止開(kāi)始釋放止開(kāi)始釋放b后，后，a可能達(dá)到的最大高度為多少？可能達(dá)到的最大高度為多少？