動能與勢能相互轉化課件

7.8機械能守恒定律

7.8機械能守恒定律11、動能定理：合力所做的總功等于物體動能的變化。2、重力做功與重力勢能變化的關系：重力做的功等于物體重力勢能的減少量。溫故知新

1、動能定理：合力所做的總功等于物體動能的變化。2、重力做功2物體動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱機械能。通過重力或彈力做功，動能與勢能可以相互轉化。一、動能與勢能的相互轉化物體動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱機械能。通過重力或彈力做功，31、機械能的定義我們把動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。2、表達式

E=EK+EP3、說明（1）機械能是狀態(tài)量（2）具有相對性，其大小與參考平面的選取有關（3）機械能是標量，是系統(tǒng)共有的1、機械能的定義4（1）、動能與重力勢能的相互轉化實驗探究實驗觀察與思考？1、擺動中小球高度如何變化？2、上述實驗現(xiàn)象說明了什么？結論：擺動中動能與重力勢能相互轉化，但總量保持不變（1）、動能與重力勢能的相互轉化實驗探究實驗觀察與思考？1、5（2）、動能與彈性勢能的相互轉化實驗探究實驗觀察與思考？1、運動中小球動能和勢能如何變化？2、上述實驗現(xiàn)象說明了什么？結論：運動中動能與彈性勢能相互轉化，但總量保持不變（2）、動能與彈性勢能的相互轉化實驗探究實驗觀察與思考？1、6如圖，質量為m的物體在空中做平拋運動，在高度h1的A處時速度為v1，在高度為h2的B處速度為v2。B點A點由動能定理得重力做的功為二、機械能守恒定律2、找出這兩個機械能之間的關系1、寫出物體在位置A、B所具有的機械能：（以地面為零勢能面）如圖，質量為m的物體在空中做平拋運動，在高度h1的A7在只有重力做功的物體系內(nèi)，動能和重力勢能都發(fā)生了變化，但機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)，動能與勢能相互轉化，物體機械能的總量也保持不變。由此可見：在只有重力做功的物體系內(nèi)，動能和重力勢能都發(fā)生了8機械能守恒定律

內(nèi)容在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。表達式a、意義：系統(tǒng)的初、末狀態(tài)的機械能守恒，運用時必須選取參考平面，把初末狀態(tài)的重力勢能正負表示清楚機械能守恒定律

內(nèi)容在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)9B、意義:系統(tǒng)減少（增加）的重力勢能等于系統(tǒng)增加（減少）的動能，運用時無需選取參考平面，只需判斷運動過程中系統(tǒng)的重力勢能的變化B、意義:系統(tǒng)減少（增加）的重力勢能等于系統(tǒng)增加（減少）的動10C、意義：A物體減少的機械能等于B物體增加的機械能，運用時無需選取參考平面C、意義：A物體減少的機械能等于B物體增加的機械能，運用時無11

機械能守恒定律

只有重力（彈力）做功包括：①只受重力（或系統(tǒng)內(nèi)的彈力），不受其他力(如所有做拋體運動的物體，不計阻力)。②還有其它力，但其它力都不做功或其他力做功代數(shù)和時刻為零（只有重力和系統(tǒng)內(nèi)部的彈力做功）

。機械能守恒定律的守恒條件

機械能守恒定律只有重力（彈力）做功包括：機械能守恒定12例：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)部的彈力做功(a)圖，小球在擺動過程中線的拉力不做功，如不計空氣阻力，只有重力做功，小球的機械能守恒。(b)圖，物體B沿斜面勻速下滑的過程，物體B機械能守恒

(c)圖，不計空氣阻力，球在擺動過程中，只有重力和彈簧與球間的彈力做功，球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但對球來說，機械能不守恒。守恒條件例：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)部的彈力做功守恒條件13說一說

下列哪些情況機械能是守恒的？

跳傘員利用降落傘在空中勻速下落。拋出的籃球在空中運動。光滑水平面上運動的小球，把彈簧壓縮后又被彈回來。v說一說

下列哪些情況機械能是守恒的？

跳傘員利用降落傘在空中141、在下列的物理過程中，機械能守恒的有（）

A．把一個物體豎直向上勻速提升的過程

B．人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行的過程

C．汽車關閉油門后沿水平公路向前滑行的過程

D．從高處豎直下落的物體落在豎立的輕彈簧上，壓縮彈簧的過程，對彈簧、物體和地球這一系統(tǒng)1、在下列的物理過程中，機械能守恒的有（）15機械能的變化機械能守恒不守恒關鍵看是否有除重力或彈力以外的其他力做功（若做正功，機械能增加，若做負功，機械能減少），與重力或彈力做功無關。機械能的變化機械能守恒不守恒關鍵看是否有除重力或彈力以外的其16應用機械能守恒定律解題的優(yōu)點應用機械能守恒定律解決問題，只需考慮運動的始末狀態(tài)，不必考慮兩個狀態(tài)之間過程的細節(jié)。如果直接用牛頓運動定律解決問題，往往要分析過程中各個力的作用，而這些力往往又是變化的，因此一些難以用牛頓運動定律解決的問題，應用機械能守恒定律則易于解決。應用機械能守恒定律解題的優(yōu)點應用機械能守17【例題】已知小球在離桌面高H處自由下落，桌面離地高h，以桌面為參考平面，則小球落地時的機械能為（）

A、mgh

B、mgH

C、mg（H+h）

D、mg（H-h）HhB【例題】已知小球在離桌面高H處自由下落，桌面離地高h，以桌面18（1）明確研究對象(物體或者系統(tǒng))（2）明確研究對象的運動過程,分析研究對象的受力情況以及各力做功的情況,判斷機械能是否守恒（3）選取恰當?shù)膮⒖计矫?確定研究對象在初、末狀態(tài)的機械能或機械能的變化。（4）根據(jù)機械能守恒定律,選取恰當?shù)谋磉_式列方程求解。三、應用機械能守恒定律解題步驟選系統(tǒng)判守恒找初末列方程（1）明確研究對象(物體或者系統(tǒng))三、應用機械能守恒定律解題19

應用機械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象(物體或系統(tǒng))。(2)根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，對研究對象進行正確的受力分析和各個力做功情況，判斷機械能是否守恒。(3)恰當選取參考平面，確定研究對象在初、末狀態(tài)時的機械能。(4)根據(jù)機械能守恒定律，選取恰當?shù)谋磉_式列方程求解。三、解題步驟

應用機械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象(物體或系統(tǒng)20

1、在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出一小球，不計空氣阻力，取g＝10m/s2，求小球落地速度大小?

答案：25m/s自我測評1、在距離地面20m高處以15m/s的初速度水平拋出21答案：3mg

2、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一段四分之一圓弧軌道，半徑OA在水平方向，一個質量為m的小球從頂端A點由靜止開始下滑，不計摩擦，求小球到達軌道底端B點時小球對軌道壓力的大小為多少？答案：3mg2、如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一段四分之一22（1）E1=E2(Ek1+Ep1=Ek2+Ep2),即初狀態(tài)的機械能等于末狀態(tài)的機械能。（2）ΔEk=-ΔEp,即動能的增加量等于勢能的減少量。（3）ΔEA=-ΔEB,即A物體機械能的增加量等于B物體機械能的減少量。1、機械能2、機械能守恒定律定義表達式：機械能是標量，具有相對性內(nèi)容表達式應用機械能守恒定律解題步驟總結反思守恒條件高度變化或彈簧，機械守恒來幫忙，選好系統(tǒng)判守恒，分析始末列方程。（1）E1=E2(Ek1+Ep1=Ek2+Ep2),即初狀態(tài)237.8機械能守恒定律

7.8機械能守恒定律241、動能定理：合力所做的總功等于物體動能的變化。2、重力做功與重力勢能變化的關系：重力做的功等于物體重力勢能的減少量。溫故知新

1、動能定理：合力所做的總功等于物體動能的變化。2、重力做功25物體動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱機械能。通過重力或彈力做功，動能與勢能可以相互轉化。一、動能與勢能的相互轉化物體動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱機械能。通過重力或彈力做功，261、機械能的定義我們把動能、重力勢能和彈性勢能統(tǒng)稱為機械能。2、表達式

E=EK+EP3、說明（1）機械能是狀態(tài)量（2）具有相對性，其大小與參考平面的選取有關（3）機械能是標量，是系統(tǒng)共有的1、機械能的定義27（1）、動能與重力勢能的相互轉化實驗探究實驗觀察與思考？1、擺動中小球高度如何變化？2、上述實驗現(xiàn)象說明了什么？結論：擺動中動能與重力勢能相互轉化，但總量保持不變（1）、動能與重力勢能的相互轉化實驗探究實驗觀察與思考？1、28（2）、動能與彈性勢能的相互轉化實驗探究實驗觀察與思考？1、運動中小球動能和勢能如何變化？2、上述實驗現(xiàn)象說明了什么？結論：運動中動能與彈性勢能相互轉化，但總量保持不變（2）、動能與彈性勢能的相互轉化實驗探究實驗觀察與思考？1、29如圖，質量為m的物體在空中做平拋運動，在高度h1的A處時速度為v1，在高度為h2的B處速度為v2。B點A點由動能定理得重力做的功為二、機械能守恒定律2、找出這兩個機械能之間的關系1、寫出物體在位置A、B所具有的機械能：（以地面為零勢能面）如圖，質量為m的物體在空中做平拋運動，在高度h1的A30在只有重力做功的物體系內(nèi)，動能和重力勢能都發(fā)生了變化，但機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)，動能與勢能相互轉化，物體機械能的總量也保持不變。由此可見：在只有重力做功的物體系內(nèi)，動能和重力勢能都發(fā)生了31機械能守恒定律

內(nèi)容在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和勢能可以相互轉化，而總的機械能保持不變。表達式a、意義：系統(tǒng)的初、末狀態(tài)的機械能守恒，運用時必須選取參考平面，把初末狀態(tài)的重力勢能正負表示清楚機械能守恒定律

內(nèi)容在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)32B、意義:系統(tǒng)減少（增加）的重力勢能等于系統(tǒng)增加（減少）的動能，運用時無需選取參考平面，只需判斷運動過程中系統(tǒng)的重力勢能的變化B、意義:系統(tǒng)減少（增加）的重力勢能等于系統(tǒng)增加（減少）的動33C、意義：A物體減少的機械能等于B物體增加的機械能，運用時無需選取參考平面C、意義：A物體減少的機械能等于B物體增加的機械能，運用時無34

機械能守恒定律

只有重力（彈力）做功包括：①只受重力（或系統(tǒng)內(nèi)的彈力），不受其他力(如所有做拋體運動的物體，不計阻力)。②還有其它力，但其它力都不做功或其他力做功代數(shù)和時刻為零（只有重力和系統(tǒng)內(nèi)部的彈力做功）

。機械能守恒定律的守恒條件

機械能守恒定律只有重力（彈力）做功包括：機械能守恒定35例：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)部的彈力做功(a)圖，小球在擺動過程中線的拉力不做功，如不計空氣阻力，只有重力做功，小球的機械能守恒。(b)圖，物體B沿斜面勻速下滑的過程，物體B機械能守恒

(c)圖，不計空氣阻力，球在擺動過程中，只有重力和彈簧與球間的彈力做功，球與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒，但對球來說，機械能不守恒。守恒條件例：只有重力和系統(tǒng)內(nèi)部的彈力做功守恒條件36說一說

下列哪些情況機械能是守恒的？

跳傘員利用降落傘在空中勻速下落。拋出的籃球在空中運動。光滑水平面上運動的小球，把彈簧壓縮后又被彈回來。v說一說

下列哪些情況機械能是守恒的？

跳傘員利用降落傘在空中371、在下列的物理過程中，機械能守恒的有（）

A．把一個物體豎直向上勻速提升的過程

B．人造衛(wèi)星沿橢圓軌道繞地球運行的過程

C．汽車關閉油門后沿水平公路向前滑行的過程

D．從高處豎直下落的物體落在豎立的輕彈簧上，壓縮彈簧的過程，對彈簧、物體和地球這一系統(tǒng)1、在下列的物理過程中，機械能守恒的有（）38機械能的變化機械能守恒不守恒關鍵看是否有除重力或彈力以外的其他力做功（若做正功，機械能增加，若做負功，機械能減少），與重力或彈力做功無關。機械能的變化機械能守恒不守恒關鍵看是否有除重力或彈力以外的其39應用機械能守恒定律解題的優(yōu)點應用機械能守恒定律解決問題，只需考慮運動的始末狀態(tài)，不必考慮兩個狀態(tài)之間過程的細節(jié)。如果直接用牛頓運動定律解決問題，往往要分析過程中各個力的作用，而這些力往往又是變化的，因此一些難以用牛頓運動定律解決的問題，應用機械能守恒定律則易于解決。應用機械能守恒定律解題的優(yōu)點應用機械能守40【例題】已知小球在離桌面高H處自由下落，桌面離地高h，以桌面為參考平面，則小球落地時的機械能為（）

A、mgh

B、mgH

C、mg（H+h）

D、mg（H-h）HhB【例題】已知小球在離桌面高H處自由下落，桌面離地高h，以桌面41（1）明確研究對象(物體或者系統(tǒng))（2）明確研究對象的運動過程,分析研究對象的受力情況以及各力做功的情況,判斷機械能是否守恒（3）選取恰當?shù)膮⒖计矫?確定研究對象在初、末狀態(tài)的機械能或機械能的變化。（4）根據(jù)機械能守恒定律,選取恰當?shù)谋磉_式列方程求解。三、應用機械能守恒定律解題步驟選系統(tǒng)判守恒找初末列方程（1）明確研究對象(物體或者系統(tǒng))三、應用機械能守恒定律解題42

應用機械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究對象(物體或系統(tǒng))。(2)根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，對研究對象