8.4机械能守恒定律+ppt课件（含视频）-（2019）新人教版高中物理高一下学期必修第二册.rar

机械能守恒定律第八章 机械能守恒定律第 4 节 追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较2 理解机械能守恒定律，体会守恒观念对认识物理规律的重要性。新 课 标 要 求追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较3 电影挑战者号中有一个片段，诺贝尔物理学奖得主，理查德费曼将一个大铁球挂在铁链上做成单摆，演示了机械能的守恒。追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较4 伽利略斜面实验追 寻 守 恒 量小球好像“记得”开始的高度，何种“东西”不变的？ 伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。他发现：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。 在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较5 能量角度：下滑时重力势能减少，动能增加；上滑时重力势能增加，动能减少。追 寻 守 恒 量科学方法：采用理想实验法，其核心是“可靠的事实”+“严密的逻辑推理”。理想斜面实验追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较6 动能与重力势能的相互转化追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较7 被压缩的弹簧弹射的过程绳上弹起的过程动能与弹性势能的相互转化追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较8 1.重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式机械能。2.通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式转化为另一种形式。动能与势能的相互转化动动 能能 与与 势势 能能 的的 相相 互互 转转 化化是是 否否 存存 在在 某某 种种 定定 量量 的的 关关 系系 ？追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较10 公 式 推 导情景情景1 11.举例推导动能定理：功能关系：光滑曲面联立变形：【结论】只有重力做功的系统内，动能与重力势能互相转化时总的机械能保持不变。追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较11 x原长 2 1光滑平面2.举例推导动能定理：功能关系：联立变形：【结论】只有弹力做功的系统内，动能与弹性势能互相转化时总的机械能保持不变。情景情景2 2公 式 推 导追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较12 定律理解在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。4.内容只有弹力做功的系统内忽略阻力，只有重力做功3.总结归纳需要设定零势能面需要设定零势能面追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较13 定律理解追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较14 定律理解追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较15 判断下图中系统及单个物体的机械能是否守恒？定律理解例例 题题 精精 析析【例1】 如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( )A甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体A的机械能守恒B乙图中，物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时，机械能守恒C丙图中，不计任何阻力时A加速下落、B加速上升的过程中，A、B组成的系统机械能守恒D丁图中，不计空气阻力，小球由水平位置A处静止释放，运动到B处的过程中，机械能守恒BCDA A与弹簧组成的系统与弹簧组成的系统机械能才守恒机械能才守恒只有重力做功，其他只有重力做功，其他力做功代数和为力做功代数和为0 0ABAB组成的额系统内，组成的额系统内，只有动能与势能转化只有动能与势能转化小球所受的拉力不做小球所受的拉力不做功，只有重力做功功，只有重力做功追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较17 定 律 理 解机械能守恒定律的应用1.机械能守恒定律常用的三种表达式(1)从不同状态看：Ek1Ep1Ek2Ep2(或E1E2)此式表示系统两个状态的机械能总量相等.(2)从能的转化角度看：EkEp此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量.(3)从能的转移角度看：EA增EB减此式表示系统A部分机械能的增加量等于系统剩余部分，即B部分机械能的减少量.追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较18 定 律 理 解2.应用机械能守恒定律解题的一般步骤(1)根据题意选取研究对象；(2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在此过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒.(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在此过程中的初态和末态的机械能.(4)根据机械能守恒定律的不同表达式列方程并求解.例例 题题 精精 析析【例2】 如图所示，把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为。如果阻力可以忽略，小球运动到最低点时的速度大小是多少？【解】以小球为研究对象。设最低点O的重力势能为0，以小球最高点的状态作为初状态，以小球最低点的状态作为末状态。初状态的机械能：末状态的机械能：由机械能守恒定律得：需要设定零势能面需要设定零势能面得所求的速度大小：例例 题题 精精 析析【例3】 一条轻绳跨过定滑轮，绳的两端各系一个小球A和B，B球的质量是A球的质量的3倍。用手托住B球，当轻绳刚好被拉紧时，B球离地的高度是h，A球静止于地面，如图所示。现释放B球，当B球刚落地时，求A球的速度大小（定滑轮的质量及滑轮与轴间的摩擦均不计，重力加速度为g）。【动力学方法】【动能定理】【机械能守恒定律】 隔离法：对A： T-mg=ma 对B: 3mg-T=3ma 联立得： T=1.5mg 根据牛顿第二定律求出A球的加速度a=g/2 根据运动学公式求解A球速度v 由连接体问题的思路求出绳上的拉力：T=1.5mg 根据动能定理分析A球： (T-mg)h=mv2/2 根据系统机械能守恒： 3mgh=mgh+mv2/2+3mv2/2 追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较21 思维导图追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较22 随堂演练1.(2020上饶市玉山一中高一下期中)关于机械能守恒的叙述，下列说法正确的是A.做匀速圆周运动的物体，机械能一定守恒B.物体所受的合力不等于零，机械能可能守恒C.物体做匀速直线运动，机械能一定守恒D.物体所受合力做功为零，机械能一定守恒追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较23 2.(2020山师大附中高一下学期期末)如图9是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图，斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接，斜面AB和圆形轨道都是光滑的，圆形轨道半径为R，一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下，小车恰能通过圆形轨道的最高点C.已知重力加速度为g.求：(1)A点距水平面的高度h；(2)运动到B点时小车对圆形轨道压力的大小.由A运动到C，设地面的重力势能为0， 根据机械能守恒定律得：解得：h2.5R解得：FN6mg由牛顿第三定律可知，运动到B点时小车对圆形轨道的压力大小为6mg.追寻守恒量 | 公式推导 | 定律理解 | 例题精析 | 方法比较25 谢谢谢谢聆聆听听