高中物理第七章機(jī)械能守恒定律2課件新人教版必修

7.8機(jī)械能守恒定律7.8機(jī)械能守恒定律1【知識(shí)與技能】1．知道什么是機(jī)械能，知道物體動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化2．會(huì)正確推導(dǎo)物體在光滑曲面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的機(jī)械能守恒，理解機(jī)械能守恒定律的內(nèi)容，知道它的含義和適用條件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)械能守恒的方程式和各種變式?！具^(guò)程與方法】學(xué)會(huì)在具體的問(wèn)題中判定物體的機(jī)械能是否守恒．2．初步學(xué)會(huì)從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點(diǎn)來(lái)解釋物理現(xiàn)象，分析問(wèn)題．3．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解決具體問(wèn)題．【情感、態(tài)度與價(jià)值觀】通過(guò)能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹(shù)立科學(xué)觀點(diǎn)，理解和運(yùn)用自然規(guī)律，并用來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題．教學(xué)目標(biāo)【知識(shí)與技能】教學(xué)目標(biāo)2

知識(shí)回顧：1.動(dòng)能定理：合力所做的總功等于物體動(dòng)能的變化。2.重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：重力做的功等于物體重力勢(shì)能增量的負(fù)值（減少量）。3.彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：彈簧彈力做的功等于物體彈性勢(shì)能增量的負(fù)值。4.本章我們學(xué)習(xí)了那幾種能量？如何表示？知識(shí)回顧：1.動(dòng)能定理：合力所做的總功等于物體動(dòng)能的變化31.定義：物體由于做機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做機(jī)械能。用符號(hào)E表示，它是物體動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱。2.表達(dá)式：E=Ek+Ep,單位：焦耳。3.機(jī)械能是標(biāo)量。4.機(jī)械能具有相對(duì)性：一般以地面為參考面和參考系。參考面（零勢(shì)能面）選擇不同，勢(shì)能的值不同，則機(jī)械能數(shù)值也不同。正負(fù)表示大小。5.系統(tǒng)性：是地球和物體所共有的。一

機(jī)械能動(dòng)能和勢(shì)能之間如何轉(zhuǎn)換？如：物體質(zhì)量m=2kg在距地面20m高處，以10m/s的水平速度飛行，求它的總機(jī)械能為多少？500J1.定義：物體由于做機(jī)械運(yùn)動(dòng)而具有的能叫做機(jī)械能。用符號(hào)E表41、動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化2、動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化通過(guò)重力或彈簧彈力做功，機(jī)械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式。原因：重力做功原因：彈簧彈力做功1、動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化原因：重力做功原因：彈簧彈力5觀察視頻動(dòng)能和勢(shì)能之間如何轉(zhuǎn)換？觀察視頻動(dòng)能和勢(shì)能之間如何轉(zhuǎn)換？6OO二

動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)換ABEk2+EP2＝Ek1+EP1E2＝E1E1＝Ek1+EP1E2＝Ek2+EP2BAGFN假如物體還受其它力作用,式子是否依然成立?根據(jù)動(dòng)能定理，有重力做功在數(shù)值上等于物體重力勢(shì)能的減少量。由以上兩式可以得到v1v2h1h1OO二

動(dòng)能和重力勢(shì)能間的轉(zhuǎn)換ABEk2+EP2＝Ek1+E7思考Ek2+EP2≠Ek1+EP1即E1≠E2BAOF阻GFN在什么情況下機(jī)械能守恒？根據(jù)動(dòng)能定理，有由以上兩式可以得到思考Ek2+EP2≠Ek1+EP1即E1≠E2BAOF阻GF8結(jié)論在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變結(jié)論在只有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，物體的動(dòng)能和重力勢(shì)能可以相互9三

動(dòng)能和彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)換彈簧的彈性勢(shì)能與小球的動(dòng)能相互轉(zhuǎn)換在只有彈簧彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能和彈性勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變?nèi)?/p>

動(dòng)能和彈性勢(shì)能間的轉(zhuǎn)換彈簧的彈性勢(shì)能與小球的動(dòng)能相互轉(zhuǎn)換10四

機(jī)械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力或彈簧彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。2、守恒條件:只有重力做功或彈簧彈力做功(物體可還受其他力，但其他外力或內(nèi)力不做功或做功為零）3、表達(dá)式：①E1=E2

EK1＋EP1=EK2＋EP2（多用于兩個(gè)及以上物體系統(tǒng)）是否表示只受重力或彈簧彈力？②ΔEk增(減）=ΔEp減（增）③ΔEA減=ΔEB增四

機(jī)械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力或彈簧彈力做功的物體系11說(shuō)一說(shuō)下列實(shí)例中哪些情況機(jī)械能是守恒的用繩拉著一個(gè)物體沿著光滑的斜面勻速上升。跳傘員利用降落傘在空中勻速下落。拋出的籃球在空中運(yùn)動(dòng)（不計(jì)阻力）。光滑水平面上運(yùn)動(dòng)的小球，把彈簧壓縮后又被彈回來(lái)。v說(shuō)一說(shuō)下列實(shí)例中哪些情況機(jī)械能是守恒的用繩拉著一個(gè)物體沿著光126、小球沿高為h=5m的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。例與練GN支持力N不做功，只有重力G做功，小球機(jī)械能守恒。以斜面底面為參考平面。6、小球沿高為h=5m的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，求小球到達(dá)斜13小球沿高為h=5m的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。例與練GN用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題：請(qǐng)比較用機(jī)械能守恒定律和用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解題的異同。小球沿高為h=5m的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，求小球到達(dá)斜面底14小球沿高為h=5m的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，求小球到達(dá)斜面底端時(shí)的速率。例與練GN用動(dòng)能定理解題：請(qǐng)比較用機(jī)械能守恒定律和用動(dòng)能定理解題的異同。小球沿高為h=5m的光滑斜面由靜止開(kāi)始下滑，求小球到達(dá)斜面底15（1）審題，理解題意，發(fā)現(xiàn)臨界條件，確定研究對(duì)象（系統(tǒng)）應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟：（2）分析物體的受力，畫(huà)出受力圖，明確各力做功的情況，判斷是否符合機(jī)械能守恒的條件；（3）分析物體的運(yùn)動(dòng)，畫(huà)出過(guò)程示意圖；恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定物體初、末狀態(tài)的機(jī)械能（勢(shì)能和動(dòng)能）及其增減情況；（4）選擇機(jī)械能守恒定律的不同表達(dá)式列方程求解。4.應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題思路（1）審題，理解題意，發(fā)現(xiàn)臨界條件，確定研究對(duì)象（系統(tǒng)）應(yīng)用167、把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺。擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，最大偏角為θ。小球運(yùn)動(dòng)到最底位置時(shí)的速度是多大？例與練GF拉力F不做功，只有重力G做功，小球機(jī)械能守恒。以最低點(diǎn)為參考平面。7、把一個(gè)小球用細(xì)繩懸掛起來(lái)，就成為一個(gè)擺。擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，最大偏178、從20米高的塔上以10m/s的初速度水平拋出一個(gè)質(zhì)量為1Kg的鐵球，鐵球下落過(guò)程中在離地5m高處時(shí)的速度是多大？（不考慮空氣阻力）

例與練以地面為參考平面。8、從20米高的塔上以10m/s的初速度水平拋出一個(gè)質(zhì)量為11830.如圖所示，輕桿OA長(zhǎng)2L，其一端連在光滑軸O上，可繞O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，其另一端A和中點(diǎn)B各固定一個(gè)質(zhì)量相同的小重球。先使桿靜止于水平方向，然后輕輕釋放，當(dāng)輕桿OA擺至軸O下方的豎直位置時(shí)，重球A的速度為多少？桿對(duì)A球有無(wú)做功，若做功則為多少？(空氣阻力不計(jì))OBA30.如圖所示，輕桿OA長(zhǎng)2L，其一端連在光滑軸O上，可繞19例：下列關(guān)于物體機(jī)械能守恒的說(shuō)法中，正確的是A.做勻速直線運(yùn)動(dòng)的物體機(jī)械能一定守恒B.合外力對(duì)物體不做功，物體的機(jī)械能一定守恒C.物體只發(fā)生動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化時(shí)，物體的機(jī)械能守恒D.運(yùn)動(dòng)的物體，若受合外力為零，則其機(jī)械能一定守恒E.做勻變速運(yùn)動(dòng)的物體的機(jī)械能不可能守恒點(diǎn)評(píng)：機(jī)械能是否守恒與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)C例：下列關(guān)于物體機(jī)械能守恒的說(shuō)法中，正確的是點(diǎn)評(píng)：機(jī)械能是否20例：一物體沿高度為h的光滑斜面下滑到斜面底端的速度為多大？使用機(jī)械能守恒定律的優(yōu)點(diǎn)：只要滿足守恒的條件，就可利用某兩狀態(tài)的機(jī)械能相等，而不必考慮物體的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程。而牛頓運(yùn)動(dòng)定律必須要研究整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的具體特點(diǎn)。mgNva法二：由于運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只有重力做功，所以機(jī)械能守恒選物體在最高點(diǎn)和底端的兩狀態(tài)若斜面為光滑曲面，則如何求解？例：一物體沿高度為h的光滑斜面下滑到斜面底端的速度為多大？使21應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究的系統(tǒng)(2)對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行正確的受力分析和運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析(3)判定各個(gè)力是否做功，并分析是否符合機(jī)械能守恒的條件(4)若滿足，則選取零勢(shì)能參考平面，并確定研究對(duì)象在始、末狀態(tài)時(shí)的機(jī)械能。(5)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列出方程，或再輔之以其他方程，進(jìn)行求解。應(yīng)用機(jī)械能守恒定律的解題步驟(1)確定研究的系統(tǒng)(2)對(duì)研究2226.傾斜軌道與半徑為R的圓形軌道相銜接，固定在水平面上，軌道平面在豎直平面內(nèi)如圖所示，一小球自軌道上的A點(diǎn)無(wú)初速釋放，小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的一切阻力不計(jì)。⑴A點(diǎn)處高度至少為多少時(shí)，才能使小球在軌道上做完整的圓周運(yùn)動(dòng)⑵已知C點(diǎn)距水平面的高度h=2R，若小球從C點(diǎn)釋放那么小球在何處脫離軌道⑶小球從C點(diǎn)釋放那么小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所能達(dá)到的最大高度是多少？ACR2.5R；sinθ＝2/3；50R/2726.傾斜軌道與半徑為R的圓形軌道相銜接，固定在水平面上，2327.如圖，粗細(xì)均勻，兩端開(kāi)口的U形管內(nèi)裝有同種液體，開(kāi)始時(shí)兩邊液面高度差為h，管中液柱總長(zhǎng)度為4h，后來(lái)打開(kāi)閥門讓液體自由流動(dòng)，不計(jì)液體間的摩擦阻力.當(dāng)兩液面高度相等時(shí)，左側(cè)液面下降的速度為()A解：ΔEk=-ΔEp27.如圖，粗細(xì)均勻，兩端開(kāi)口的U形管內(nèi)裝有同種液體，開(kāi)始時(shí)2428.如圖所示，一小球從傾角為30°的固定斜面上的A點(diǎn)水平拋出，初動(dòng)能為6J，小球落到斜面上的B點(diǎn)，則小球落到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能為多少？?jī)煞N方法14J28.如圖所示，一小球從傾角為30°的固定斜面上的A點(diǎn)水平拋25θ系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功，其他力做功的代數(shù)和為零。理解：系統(tǒng)外力不做功，使系統(tǒng)與外界無(wú)能量交換；系統(tǒng)內(nèi)力做功的代數(shù)和為零，使系統(tǒng)的能量無(wú)耗損。mgN問(wèn)題：如圖所示，質(zhì)量為M的斜面體放在光滑的水平地面上，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面體上，斜面光滑，判斷M和m整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能是否守恒？N’WG＞0WN＜0WN’＞0WN＋WN’＝0所以，整個(gè)系統(tǒng)機(jī)械能守恒系統(tǒng)機(jī)械能守恒的條件：θ系統(tǒng)只有重力或彈簧彈力做功，其他力做功的代數(shù)和為零。理2629、一輛小車靜止在光滑的水平面上，小車立柱上固定一條長(zhǎng)為L(zhǎng)，拴有小球的細(xì)繩.小球由與懸點(diǎn)在同一水平面處釋放.如下圖所示，小球在擺動(dòng)的過(guò)程中，不計(jì)阻力，則下列說(shuō)法中正確的是()

A.小球的機(jī)械能守恒

B.小球的機(jī)械能不守恒

C.小球和小車的總機(jī)械能守恒

D.小球和小車的總機(jī)械能不守恒BC29、一輛小車靜止在光滑的水平面上，小車立柱上固定一條長(zhǎng)為L(zhǎng)2732.如圖，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，再與木塊一起共同擺到最大高度的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是A、子彈的機(jī)械能守恒。B、木塊的機(jī)械能守恒。C、子彈和木塊的總機(jī)械能守恒。D、以上說(shuō)法都不對(duì)D1、子彈射中木塊的過(guò)程機(jī)械能不守恒2、整體從最低位置擺到最高位置的過(guò)程機(jī)械能守恒機(jī)械能條件:除重力做功或彈簧彈力做功外，內(nèi)力做功的代數(shù)和為零。32.如圖，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，再與木塊一起2831.如圖，長(zhǎng)度相同的三