機械能守恒定律 課件

全日制普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書(必修)

物理第二冊

第八節(jié)機械能守恒定律贛州市南康區(qū)第二中學(xué)朱鋮歡迎大家光臨指導(dǎo)全日制普通高中課程標(biāo)準(zhǔn)實驗教科書(必修)

物理第1一、觀察與思考：通過觀察現(xiàn)象，思考下列問題：1、動能和勢能是怎樣轉(zhuǎn)化的?2、通過什么來實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化?一、觀察與思考：通過觀察現(xiàn)象，思考下列問題：1、動能和勢能是2重力勢能動能通過重力做功來實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能又轉(zhuǎn)化為重力勢能，如此往復(fù)。重力勢能動能通過重力做功來實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，3彈性勢能動能彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能又轉(zhuǎn)化為彈性勢能通過彈力做功來實現(xiàn)相互轉(zhuǎn)化光滑彈性勢能動能彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，動能又轉(zhuǎn)化為彈性勢能通過彈力4勢能動能重力勢能彈性勢能勢能動能重力勢能彈性勢能5二、解決舊問題,產(chǎn)生新問題:

動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中有沒有規(guī)律可循呢?請看題：

從上面的討論,我們知道動能、重力勢能和彈性勢能可以相互轉(zhuǎn)化，這些轉(zhuǎn)化是通過

來實現(xiàn)的，做正功勢能轉(zhuǎn)化為動能，做負功動能轉(zhuǎn)化為勢能。動能和勢能之間存在密切關(guān)系。例：質(zhì)量為1Kg的物體從100m高處由靜止開始自由下落,求:（取地面為零勢能參考面）(1)剛下落時動能、重力勢能和機械能？(2)下落40m時動能、重力勢能和機械能？(3)下落70m時動能、重力勢能和機械能？(4)你能從計算中發(fā)現(xiàn)規(guī)律嗎？是什么規(guī)律？這是巧合嗎？怎樣證明你的發(fā)現(xiàn)?物體的動能和勢能之和稱為物體的機械能,用E表示,表達式：E＝EK＋EP重力或彈力做功EK=0,EP=1000J,E＝1000JEK=400J,EP=600J,E＝1000JEK=700J,EP=300J,E＝1000J猜測:物體做自由落體運動,機械能守恒.二、解決舊問題,產(chǎn)生新問題:動能和勢能在相互轉(zhuǎn)化的過程中有6h1v1v2mh2AB一小球從靜止開始自由下落，設(shè)在下落過程中經(jīng)A、B兩位置時高度分別為h1和h2，速度分別為v1和v2三、規(guī)律理論探究：h1v1v2mh2AB一小球從靜止開始自由下落，設(shè)在下落過程7四、實驗探究：h1v1v2mh2AB四、實驗探究：h1v1v2mh2AB8四、實驗探究：四、實驗探究：9h1v1v2mh2AB一小球從靜止開始自由下落，設(shè)在下落過程中經(jīng)A、B兩位置時高度分別為h1和h2，速度分別為v1和v2分析：小球在A處的機械能小球在B處的機械能A到B過程中由動能定理得：WG＝mgh1-mgh2=EP1－EP2即思考：剛才這個結(jié)果有幾個力在做功？如果下降過程中存在空氣阻力，結(jié)果會怎樣？重力做功與重力勢能關(guān)系得：三、規(guī)律理論探究：h1v1v2mh2AB一小球從靜止開始自由下落，設(shè)在下落過程10討論：如果存在空氣阻力，則：ABEP1EK1EK2WG+(-Wf)=EK2-EK1EP1-EP2+(-Wf)=EK2-EK1EK2+EP2+Wf=EK1+EP1B點機械能A點機械能≠減少的機械能哪去了？思考：如果小球是鐵球，在地面上放一磁鐵，其機械能守恒嗎？EP2A到B過程中由動能定理得：WG＝mgh1-mgh2=EP1－EP2討論：如果存在空氣阻力，則：ABEP1EK1EK2WG+(-11ABWG=EK2-EK1EK2-EK1=EP1-EP2EK2+EP2=EK1+EP1B點機械能A點機械能=一小球從靜止開始沿一光滑面下滑，設(shè)在下落過程中經(jīng)A、B兩位置時高度分別為h1和h2，速度分別為v1和v2A到B過程中由動能定理得：同理可證，在只有彈力做功時，物體的機械能也守恒。WG＝mgh1-mgh2=EP1－EP2結(jié)論：只有重力做功時，物體的機械能守恒。ABWG=EK2-EK1EK2-EK1=EP1-EP2EK212機械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力或者彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而機械能的總量保持不變。2、公式：EK1+EP1=EK2+EP2

或：E1=E2或：

3、適用條件：只有重力做功或彈力做功

五、結(jié)論：

只發(fā)生動能和勢能間的相互轉(zhuǎn)化機械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力或者彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，物體13討論交流：“只有重力做功”與“只受重力作用”有區(qū)別嗎？討論交流：141.判斷下列各運動機械能是否守恒六、應(yīng)用：跳傘員利用降落傘在空中勻速下落。光滑水平面上運動的小球，把彈簧壓縮后又被彈回來。v用繩拉著一個物體沿著光滑的斜面勻速上升。1.判斷下列各運動機械能是否守恒六、應(yīng)用：跳傘員利用降落傘在15【例】

把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺（如圖），擺長為l,最大偏角為θ.如果阻力可以忽略，小球運動到最低位置時的速度是多大？〖分析〗拉力和速度方向總垂直，對小球不做功；所以這個過程中只有重力對小球能做功，機械能守恒。

θOlABGFv【例】把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個16【例】把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺（如圖），擺長為l,最大偏角為θ.如果阻力可以忽略，小球運動到最低位置時的速度是多大？〖解〗選擇小球在最低位置時所在的水平面為參考平面。從最高點到最低點的過程中機械能守恒，則有：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1

所以v=

θOlAC設(shè)小球在最低點時速度為v即mv2=mgl(1-cosθ)【例】把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個17小結(jié)二、機械能守恒定律1、內(nèi)容：在只有重力或者彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，物體的動能和重力勢能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而機械能的總量保持不變。2、公式：EK1+EP1=EK2+EP2或：E1=E2或：3、適用條件：只有重力或彈力做功