高中物理《機械能守恒定律的應(yīng)用》課件人教必修二

1、2021/8/11 星期三15.8 機械能守恒定律 的應(yīng)用2021/8/11 星期三2復(fù)習(xí)思考題:機械能守恒定律的內(nèi)容是什么?在只有重力、彈力做功的情形下，物體的動能和勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機械能的總量保持不變機械能守恒定律的數(shù)學(xué)表達形式是什么?第一種：轉(zhuǎn)化的角度EK2 EK1EP1EP2 即動能的增加量等于重力勢能的減小量第二種：守恒的角度EK1+EP1=EK2+EP2 即初狀態(tài)的機械能等于末狀態(tài)的機械能.2021/8/11 星期三3新課教學(xué)：例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，不設(shè)空氣阻力，物體滑到斜面底端的速度是多少？hAB2021/8/11 星期三4問題1:

2、例1中如果要用牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解，該如何求解? 問題2： 若其它條件不變，將斜面換成光滑曲面，結(jié)果如何？hAB2021/8/11 星期三5例2、把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺，擺長為L，最大偏角為小球運動到最低位置時的速度是多大？LBAO2021/8/11 星期三6總結(jié)：用機械能守恒定律解題的一般步驟1. 明確研究對象和它的運動過程.2. 分析研究對象在運動過程中的受力情況, 弄清是否只有系統(tǒng)內(nèi)的彈力和重力做功, 判定 機械能是否守恒.3. 確定物體運動的初狀態(tài)和末狀態(tài), 選定零勢能面, 確定物體在初、末狀態(tài)的機械能.4. 根據(jù)機械能守恒定律列出方程, 統(tǒng)一單位后代入數(shù)據(jù)求解

3、.2021/8/11 星期三7例3、某人在距離地面2.6米的高處，將質(zhì)量為0.2千克的小球以V012m/s的速度斜向上拋出，小球的初速度方向與水平方向的夾角為30，g=10m/s2:求：若不計空氣阻力，小球落地時的速度大小是 多少？ 若小球在拋出時與水平方向的夾角為45，則小球落地時的速度又是多少？2021/8/11 星期三8例4、小球的質(zhì)量為m, 沿光滑的軌道滑下, 軌道的形狀如圖所示, 與斜軌道相接的圓軌道的半徑為R, 要使物體沿光滑圓軌道恰能通過最高點C, 物體應(yīng)從離軌道最低處多高的A處由靜止開始滑下. hABCR2021/8/11 星期三9 如圖所示，物體A、B用繩子連接穿過定滑輪，已

4、知mA=2mB, 繩子的質(zhì)量不計，忽略一切摩擦，此時物體A、B距地面高度均為H，釋放A，求當(dāng)物體A剛到達地面時的速度多大（設(shè)物體B到滑輪的距離大于H）？解、設(shè)地面處的勢能為0，以物體出發(fā)點為初態(tài)，物體A剛落地時為末態(tài)，則在運動過程中物體A、B的速度大小始終相等。2021/8/11 星期三105、如圖所示，物體A、B用繩子連接穿過定滑輪，已知mA=2mB, 繩子的質(zhì)量不計，忽略一切摩擦，此時物體A、B距地面高度均為H，釋放A，求當(dāng)物體A剛到達地面時的速度多大（設(shè)物體B到滑輪的距離大于H）？擴展練習(xí)2HAB2021/8/11 星期三11練習(xí)題1、為了測定玩具彈簧槍的出口速度，將子彈豎直向上射出，用

5、長竹竿和卷尺測得子彈上升的最大高度為15 m，試估算出子彈的出口速度不會小于多少？ 解：如果忽略空氣阻力的影響，可運用機械能量守恒定律來估算子彈出口的速度。 設(shè)子彈的質(zhì)量為m ,出口的速度為v，由機械能守恒定律有 解得 2021/8/11 星期三12總結(jié)一下運用能的觀點處理力學(xué)問題的思路：從分析物體所受各力做功情況入手，如果只有重力或彈簧彈力做功，則運用機械能守恒定律求解問題；如果還有其它外力做功，則運用動能定理求解問題 用機械能守恒定律解題簡便、明了機械能守恒定律只涉及初始和終了狀態(tài)，不涉及中間過程的具體細節(jié)，因此用它處理問題相當(dāng)簡捷2021/8/11 星期三13你玩過嗎？翻滾過山車是游樂場

6、常見的一種游樂項目。運動小車與軌道間的摩擦總是存在的，空氣阻力的作用也不能不考慮。要小車能安全通過豎直圓軌道最高點，對小車經(jīng)過圓弧最高點時的速度有什么要求？2021/8/11 星期三14 4、如圖所示是螺旋型翻滾過山車軌道，小車質(zhì)量為100kg，若它能安全通過半徑R為4m的豎直面圓軌道最高點A，小車至少要在離地面多高處滑下？（g=10m/s2）C初位置末位置2R至少最高點2021/8/11 星期三15解：對小車，忽略阻力的影響，從開始下滑處到圓軌道最高點，只有重力做功。選軌道最低點為零勢能面，小球在A: EA= mvA2/2 +mg2R 小球在B: EB=mgh由機械能守恒定律有： EA=EB 即mvA2/2 +mg2R =mgh小球恰能通過圓軌道最高點A ，則 mg= mvA2/2 初位置末位置2R1212由 解得:h=5R/2小車至少要在離地面5R/2高處滑下。2021/8/11 星期三16一、機械能守恒定律1、內(nèi)容2、條件3、數(shù)學(xué)表達式選研究對象，選初、末狀態(tài)，受力分析