我用機械能守恒定律公開課課件

§7.8機械能守恒定律授課人：李慧玲教學目標1.知道機械能的概念2.知道機械能可以相互轉(zhuǎn)化3.知道機械能守恒定律的內(nèi)容及簡單應(yīng)用2、動能定理的內(nèi)容是什么？3、重力做功與重力勢能的關(guān)系是什么？1、本章學了哪幾種能，如何定義，大小如

何計算？知識回顧知識回顧1.重力勢能公式

2.重力做功和重力勢能的關(guān)系式？3.動能定理的表達式？

動能的公式能量：energy做功：work重力勢能彈性勢能勢能動能機械能探究一：機械能的概念

一、機械能機械能是動能、重力勢能、彈性勢能的統(tǒng)稱，用符號E表示

3.機械能是標量，具有相對性1.概念：2.表達式：質(zhì)量為2Kg的小球在距離地面10m高處瞬時速度是10m/s，求出此刻小球的機械能?(g=10m/s2)（以地面為參考面或者以拋出點為參考面）練一練h=10mv=10m/smAE=Ek+Ep=300J探究二：機械能之間的互相轉(zhuǎn)化極限運動蹦極08奧運蹦床冠軍何雯娜1、重力勢能和動能之間可以互相轉(zhuǎn)化2、彈性勢能和動能之間可以互相轉(zhuǎn)化3、重力勢能和彈性勢能之間可以互相轉(zhuǎn)化討論：請同學們再各舉一實例二、機械能之間可以互相轉(zhuǎn)化演示實驗一：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(zhuǎn)化？思考：小球能否到達最高點？探究三：機械能守恒定律小球以初速度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？1.內(nèi)容：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。條件三、機械能守恒定律1.動能增加，勢能一定減小，并且，動能增加量等于勢能減小量。2.動能減小，勢能一定增加，并且，動能減小量等于勢能增加量。A點B點h1v1v2mh2AB由以上兩式得移項得結(jié)論地面為參考面由根據(jù)動能定理得由重力做功與重力勢能的關(guān)系得機械能守恒定律表達式的推導(dǎo)－ΔEP=ΔEK

E1

＝E22.機械能守恒的三種表達式2、系統(tǒng)改變的總勢能等于系統(tǒng)改變的總動能，即－ΔEP=ΔEK

3、若系統(tǒng)只有A、B兩物體，則A改變的機械能等于B改變的機械能，即－

ΔEA=ΔEB

1、系統(tǒng)初狀態(tài)總機械能E1等于末狀態(tài)機械能E2，即E1

＝E2或1是守恒觀點，要注意零勢面選取2和3是轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移觀點，要關(guān)注初、末狀態(tài)動能和勢能的變化量3、機械能守恒定律成立條件的理解

(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(zhuǎn)化,并且轉(zhuǎn)化量相等在拉力作用下沿斜面向上運動的物體。F=f自由落體運動的小球從A向o擺動的擺球只受重力作用只有重力做功受重力和其他力只有重力做功受重力和其他作用力，重力做功外，其他作用力做功的代數(shù)和為零只有重力做功，物體的機械能守恒舉例：4．判斷機械能是否守恒的方法

(1)用做功（守恒的條件判定）來判斷：分析物體或物體受力情況(包括內(nèi)力和外力)，明確各力做功的情況，若對物體或系統(tǒng)只有重力或彈力做功，沒有其他力做功或其它力做功的代數(shù)和為零，則機械能守恒。

(2)用能量轉(zhuǎn)化來判定：若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其它形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機械能守恒。

(3)對一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞等問題，除非題目特別說明，機械能必定不守恒，完全非彈性碰撞過程機械能也不守恒。

例1.下列幾個物理過程中,機械能一定守恒的是(不計空氣阻力)()A.物體沿光滑曲面自由下滑的過程

B.鐵球在水中下沉的過程

C.在拉力作用下,物體沿斜面勻速上滑的過程

D.將物體豎直向上拋出,物體上升的過程AD守恒判斷只有重力做功只有重力做功浮力做功動能不變，勢能增加例2：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(zhì)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

例3：

下列說法中錯誤的是（）（A）物體的機械能守恒時，一定只受到重力和彈力的作用（B）物體處于平衡狀態(tài)時機械能一定守恒（C）在重力勢能和動能的轉(zhuǎn)化中，物體除受重力外還受其他力時，其機械能可以守恒（D）物體重力勢能和動能之和增大時，必定是有重力以外的力對它做了功AB練習:除1外都不計空氣阻力，哪些情況機械能是守恒的？1.跳傘員利用降落傘在空氣中勻速下落2.用力F拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升3.用細繩系一小球，使小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動

4．輕彈簧拴一小球在豎直方向做往復(fù)運動mgmgmgmgFFFF彈鞏固練習一、機械能：物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能。

Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ

二、物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。三、機械能守恒定律

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。

1、守恒條件：a、只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功為零）b、只發(fā)生動能和勢能間的相互轉(zhuǎn)化。2、表達式：

E１=E2或EK１+EP１=EK2+EP2或△Ek=－△Ep（動能的增加等于勢能的減少）四、機械能守恒定律的應(yīng)用課堂小結(jié)四、機械能守恒定律解題的應(yīng)用1、優(yōu)點：機械能守恒定律不涉及運動過程中的加速度和時間，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)，用它來處理問題要比牛頓定律方便。因此一些難以用牛頓運動定律解決的問題，應(yīng)用機械能守恒定律則易于解決。(1)選取研究對象(物體或系統(tǒng))

(2)對研究對象受力分析，判斷機械能是否守恒。(3)恰當選取參考平面，確定研究對象初狀態(tài)和末狀態(tài)的機械能。(4)利用機械能守恒定律列方程，求解。2、機械能守恒定律解題的一般步驟例題2.如圖：在水平臺面上的A點，一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，求它到達B點的速度大小。守恒式求解：以小球為研究對象，其從A到B的過程中，只重力做功，故機械能守恒：以B點所在平面為參考平面，由機械能守恒定律得：“單個”物體的機械能守恒條件判斷選零勢面點明過程、原理找初末狀態(tài)機械能，列方程求解確定研究對象例題2.如圖：在水平臺面上的A點，一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，求它到達B點的速度大小。轉(zhuǎn)化式求解：小球從A到B的過程中，重力勢能的減少量等于動能的增加量ΔEp減＝ΔEk增得：“單個”物體的機械能守恒一、機械能：物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能。

Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ

二、物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。三、機械能守恒定律

在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。

1、守恒條件：a、只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈簧彈力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功為零）b、只發(fā)生動能和勢能間的相互轉(zhuǎn)化。2、表達式：

E１=E2或EK１+EP１=EK2+EP2或△Ek=－△Ep（動能的增加等于勢能的減少）四、機械能守恒定律的應(yīng)用課堂小結(jié)課后習題51頁（1——4）題做在作業(yè)本上課后作業(yè)AOGFCLθhL·cosθ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？【例】鞏固練習解：以最低點為零勢能面最低點的O機械能為最高點的A機械能為只有重力做功，機械能守恒，得：AOCh跳水運動員從10m高的跳臺上跳下，在運動員下落的過程中()A．運動員的動能增加，重力勢能增加B．運動員的動能減少，重力勢能減少C．運動員的動能減少，重力勢能增加D．運動員的動能增加，重力勢能減少D鞏固練習練習:除1外都不計空氣阻力，哪些情況機械能是守恒的？1.跳傘員利用降落傘在空氣中勻速下落2.用力F拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升