《机械能守恒定律》课件.ppt

1、第五章第五章 机械能及其守恒定律机械能及其守恒定律（人教版必修（人教版必修2）势能势能Ep知知识识回回顾顾与与复复习习一、一、机机械械能能注：机械能是一个相对量，其大小与参考平面和参考系的选择有关，机械能是标量。重重力力势势能能转转化化为为动动能能vv动动能能转转化化为为重重力力势势能能自由落体自由落体竖直上抛竖直上抛重力势能重力势能减小减小动能动能增加增加动能动能减小减小重力势能重力势能增加增加动能和势能的相互转化动能和势能的相互转化动能动能和和重力势能重力势能可以相互转化可以相互转化动能动能和和弹性势能弹性势能可以相互转化可以相互转化动能动能和和弹性势能、重力势能弹性势能、重力势能的的相互

2、转化相互转化动能与势能的动能与势能的相互转化是否相互转化是否存在某种定量存在某种定量的关系呢？的关系呢？结论：通过重力和弹力做功，动能和势能可以相互转化，转化过程中，总量不变n思考：若上面事例中，存在阻力，这时，动能和势能的和机械能还能保持不变吗？v222211122GWmvmvh1h2h12GWmghmghv12222111122mvmghmvmgh只有重力作用的情况下，物体的机械能守恒。只有重力作用的情况下，物体的机械能守恒。二、机械能守恒定律二、机械能守恒定律1、推导、推导一个物体沿着光滑的曲面滑下，在一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为点时动能为Ek1，重力势能为，重力势能为Ep

3、1；在；在B点时动能为点时动能为Ek2，重力势能为，重力势能为Ep2。试判。试判断物体在断物体在A点的机械能点的机械能E1和在和在B点的机点的机械能械能E2的关系。的关系。111pkEEE222pkEEE12kkGEEW由动能定理由动能定理：21ppGEEW又2112ppkkEEEE1122pkpkEEEE12EE 即：21v1v2在只有弹力做功的情况下，弹簧在只有弹力做功的情况下，弹簧与物体组成的系统机械能守恒与物体组成的系统机械能守恒二、机械能守恒定律2、内容：3、表达式：只有只有重力做功重力做功和弹簧和弹簧弹力做功弹力做功4、机械能守恒条件：机械能守恒条件：（1 1）物体只受重力，不受其

4、他力）物体只受重力，不受其他力（忽略空气阻力的抛体运动）（忽略空气阻力的抛体运动）vv0GGGGv0G G（2 2）物体只受重力和弹簧弹力，不受其他力）物体只受重力和弹簧弹力，不受其他力弹簧和物体组成的系统机械能守恒（3）物体受重力和弹簧弹力，）物体受重力和弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功还受其他力，但其他力不做功说一说v 下列几种情况中，机械能一下列几种情况中，机械能一定守恒的是：定守恒的是：A.A.做匀速直线（做匀速直线（F合合=0=0）运动的）运动的物体物体 B.B.水平抛出的物体水平抛出的物体（不计空气阻（不计空气阻力）力）C.C.固定光滑曲面上运动的物体，固定光滑曲面上运动的物体

5、，如图所示如图所示D.D.物体以物体以0.8g0.8g的加速度竖直向的加速度竖直向上做匀减速运动上做匀减速运动 随堂练习1 1、在下面各实例中，哪些过程机械能是守在下面各实例中，哪些过程机械能是守恒的，哪些过程机械能不守恒？为什么？恒的，哪些过程机械能不守恒？为什么？（1 1）跳伞运动员和降落伞匀速降落）跳伞运动员和降落伞匀速降落（2 2）一个物体沿斜面匀速下滑）一个物体沿斜面匀速下滑（3 3）起重机匀速吊起重物）起重机匀速吊起重物（4 4）拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升）拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升（5 5）物体在竖直面内做匀速圆周运动）物体在竖直面内做匀速圆周运动（6 6）铅球在空中

6、做平抛运动）铅球在空中做平抛运动练一练练一练3.如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是说法正确的是A、子弹的机械能守恒。、子弹的机械能守恒。B、木块的机械能守恒。、木块的机械能守恒。C、子弹和木块的总机械能守恒。、子弹和木块的总机械能守恒。D、以上说法都不对、以上说法都不对D1、子弹射中木块的过程机械能不守恒、子弹射中木块的过程机械能不守恒2、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒恒把一个小球用细把一个小球用

7、细绳悬挂起来，就绳悬挂起来，就成为一个摆，摆成为一个摆，摆长为长为l，最大偏角，最大偏角为为。小球运动到。小球运动到最低位置时的速最低位置时的速度是多大？度是多大？OBAlGFT讨论讨论：（1）以谁为研究对象，研究的是哪个过程）以谁为研究对象，研究的是哪个过程（2）研究过程中，机械能是否守恒？）研究过程中，机械能是否守恒？（3）选取哪个平面为参考平面，初末状态的机）选取哪个平面为参考平面，初末状态的机械能分别为多少？械能分别为多少？（4）根据机械能守恒定律列方程）根据机械能守恒定律列方程。三、应用机械能守恒定律解题步骤三、应用机械能守恒定律解题步骤拓展：若小球摆到最低点时，细绳断裂，小球水平飞

8、出时离地高度为H，则小球落地时的速度为多大？n（1）能否用动能定理来解决上面的两个问题？n（2）能否用机械能守恒定律求出细绳断裂后小时从飞出到落地经过的时间和落地时速度的方向？讨论：讨论：从从2020米高的塔上以米高的塔上以10m/s10m/s的初速度水平的初速度水平抛出一个质量为抛出一个质量为1Kg1Kg的铁球，铁球下落过的铁球，铁球下落过程中在离地程中在离地5m5m高处时的速度是多大？（不高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）考虑空气阻力）练：以以地面为参考平面地面为参考平面。2222112121mvmghmvmgh21212)(2vhhgvsm/20211121mvmghE222221mvmghE