機(jī)械能守恒定律教學(xué)課件

1、 7.8 機(jī)械能守恒定律第七章：機(jī)械能守恒定律第七章：機(jī)械能守恒定律復(fù)習(xí)：1 1、本章我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能？、本章我們學(xué)習(xí)了哪幾種形式的能？動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能2 2、動(dòng)能和勢(shì)能如何表示？、動(dòng)能和勢(shì)能如何表示？2kmv21emghep一、機(jī)械能1 1、概概 念念：動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱。動(dòng)能、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能的統(tǒng)稱?？倷C(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和?？倷C(jī)械能為動(dòng)能和勢(shì)能之和。2 2、表達(dá)式：、表達(dá)式：pkeee3 3、機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性：、機(jī)械能是標(biāo)量，具有相對(duì)性：先選取參考平面和參考系才能確定先選取參考平面和參考系才能確定機(jī)械能。（一般選地面為參考系）

2、機(jī)械能。（一般選地面為參考系）例1、物體質(zhì)量m=2kg在距地面10m高處，以10m/s的水平速度飛行，求它的總機(jī)械能為多少？極限運(yùn)動(dòng)蹦極極限運(yùn)動(dòng)蹦極20082008奧運(yùn)蹦床冠軍何雯娜奧運(yùn)蹦床冠軍何雯娜 二、機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化二、機(jī)械能之間可以互相轉(zhuǎn)化1 1、重力勢(shì)能和動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化、重力勢(shì)能和動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化2 2、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化、彈性勢(shì)能和動(dòng)能之間可以互相轉(zhuǎn)化3 3、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間可以互相、重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之間可以互相 轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化討論：請(qǐng)同學(xué)們?cè)俑髋e一實(shí)例討論：請(qǐng)同學(xué)們?cè)俑髋e一實(shí)例演示實(shí)驗(yàn)一：小球擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)小球擺動(dòng)實(shí)驗(yàn)試分析：試分析：1 1、小球受哪些力的

3、作用？、小球受哪些力的作用？2 2、哪些力對(duì)小球做功？、哪些力對(duì)小球做功？3 3、能量如何轉(zhuǎn)化？、能量如何轉(zhuǎn)化？思考：小球能否到達(dá)最高點(diǎn)？思考：小球能否到達(dá)最高點(diǎn)？設(shè)物體在下落過程中只受設(shè)物體在下落過程中只受重力作用。重力作用。由動(dòng)能定理，得：由動(dòng)能定理，得：12kkgeew）（12ppgeew21ee 三、機(jī)械能守恒定律三、機(jī)械能守恒定律1 1、推導(dǎo)：、推導(dǎo)：1122kpkpeeee由由 得：得：pgew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(dòng)能減小，彈簧發(fā)生形變，勢(shì)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(jī)械能保持不變。思考：小球的機(jī)械能變化如何思考：小球的

4、機(jī)械能變化如何？定律內(nèi)容：定律內(nèi)容：3 3、表達(dá)式：、表達(dá)式：2212211122mvmghmvmgh1122kpkpeeee在只有重力和彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，系在只有重力和彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)，系統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生互相轉(zhuǎn)化，但總統(tǒng)的動(dòng)能和勢(shì)能發(fā)生互相轉(zhuǎn)化，但總機(jī)械能保持不變。機(jī)械能保持不變。4 4、機(jī)械能守恒定律成立的條件、機(jī)械能守恒定律成立的條件 (1)系統(tǒng)內(nèi)，只有重力和彈簧彈力做系統(tǒng)內(nèi)，只有重力和彈簧彈力做功功.（除重力和彈簧彈力以外的力不做（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）功或做功的代數(shù)和為零） (2)系統(tǒng)內(nèi)，只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互系統(tǒng)內(nèi)，只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化,并且轉(zhuǎn)化

5、量相等并且轉(zhuǎn)化量相等1、在下列實(shí)例中運(yùn)動(dòng)的物體，不計(jì)空氣阻力，、在下列實(shí)例中運(yùn)動(dòng)的物體，不計(jì)空氣阻力，機(jī)械能不守恒的是：機(jī)械能不守恒的是：a、起重機(jī)吊起物體勻速上升；、起重機(jī)吊起物體勻速上升；b、物體做平拋運(yùn)動(dòng)；、物體做平拋運(yùn)動(dòng)；c、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；、圓錐擺球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)；d、一個(gè)輕質(zhì)彈簧上端固定，下端系一重物，、一個(gè)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(dòng)（以物體和彈簧重物在豎直方向上做上下振動(dòng)（以物體和彈簧為研究對(duì)象）。為研究對(duì)象）。a2、下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說法中正確的是：、下列關(guān)于機(jī)械能守恒的說法中正確的是：a、物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)

6、械能一定守、物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，它的機(jī)械能一定守b、物體所受合力的功為零，它的機(jī)械能一定恒、物體所受合力的功為零，它的機(jī)械能一定恒c、物體所受合力為零，它的機(jī)械能可能守恒、物體所受合力為零，它的機(jī)械能可能守恒d、物體所受合力為零，它的機(jī)械能一定守恒、物體所受合力為零，它的機(jī)械能一定守恒c5 5判斷機(jī)械能是否守恒的方法判斷機(jī)械能是否守恒的方法 (1)(1)用做功來判斷：分析物體或物體受力情況用做功來判斷：分析物體或物體受力情況( (包包括內(nèi)力和外力括內(nèi)力和外力) )，明確各力做功的情況，若對(duì)物體或，明確各力做功的情況，若對(duì)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系統(tǒng)只有重力或彈力做功

7、，沒有其他力做功或其它力做功的代數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒。做功的代數(shù)和為零，則機(jī)械能守恒。 (2)(2)用能量轉(zhuǎn)化來判定：若物體系中只有動(dòng)能和用能量轉(zhuǎn)化來判定：若物體系中只有動(dòng)能和勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其它形式的能的轉(zhuǎn)化，勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其它形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。則物體系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 (3) (3)對(duì)一些繩子突然繃緊，物體間非彈性碰撞等對(duì)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(jī)械能必定不守恒，完問題，除非題目特別說明，機(jī)械能必定不守恒，完全非彈性碰撞過程機(jī)械能也不守恒。全非彈性碰撞過程機(jī)械能也不守恒。 基本思路如下：基本思路如下： (1) (

8、1)選取研究對(duì)象選取研究對(duì)象物體系或物體物體系或物體 (2)(2)根據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行受力根據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)歷的物理過程，進(jìn)行受力 和做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒。和做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒。 (3)(3)恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過程恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過程 的初末態(tài)時(shí)的機(jī)械能。的初末態(tài)時(shí)的機(jī)械能。 (4)(4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解。根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解。 3 3、一質(zhì)量為、一質(zhì)量為m m的木塊放在地面上，用一根輕彈簧的木塊放在地面上，用一根輕彈簧連著木塊，如圖示，用恒力連著木塊，如圖示，用恒力f f拉彈簧，使木塊離拉彈簧，使

9、木塊離開地面，如果力開地面，如果力f f的作用點(diǎn)向上移動(dòng)的距離為的作用點(diǎn)向上移動(dòng)的距離為h h，則（則（ ）a. a. 木塊的重力勢(shì)能增加了木塊的重力勢(shì)能增加了fhfhb. b. 木塊的機(jī)械能增加了木塊的機(jī)械能增加了fhfhc. c. 拉力做的功為拉力做的功為fhfhd. d. 木塊的動(dòng)能增加了木塊的動(dòng)能增加了fhfhfmc 4. 4. 下列說法中錯(cuò)誤的是（下列說法中錯(cuò)誤的是（ ）（a a）物體的機(jī)械能守恒時(shí)，一定只受到重力和）物體的機(jī)械能守恒時(shí)，一定只受到重力和 彈力的作用彈力的作用（b b）物體處于平衡狀態(tài)時(shí)機(jī)械能一定守恒）物體處于平衡狀態(tài)時(shí)機(jī)械能一定守恒（cc）在重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化中，

10、物體除受重）在重力勢(shì)能和動(dòng)能的轉(zhuǎn)化中，物體除受重 力外還受其他力時(shí)，其機(jī)械能可以守恒力外還受其他力時(shí)，其機(jī)械能可以守恒（d d）物體重力勢(shì)能和動(dòng)能之和增大時(shí)，必定是）物體重力勢(shì)能和動(dòng)能之和增大時(shí)，必定是 有重力以外的力對(duì)它做了功有重力以外的力對(duì)它做了功a b5 5、如下圖所示，小球從高處下落到豎直放置、如下圖所示，小球從高處下落到豎直放置的輕彈簧的輕彈簧 上，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過上，在將彈簧壓縮到最短的整個(gè)過程中，下列關(guān)于能量程中，下列關(guān)于能量 的敘述中正確的是的敘述中正確的是（ ） （a a）重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變）重力勢(shì)能和動(dòng)能之和總保持不變（b b）重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變）重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變（c c）動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變）動(dòng)能和彈性勢(shì)能之和總保持不變（d d）重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能）重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能和動(dòng)能 之和總保持不變之和總保持不變d6.6.如圖所示一根長(zhǎng)如圖所示一根長(zhǎng)l l的細(xì)繩，固定在的細(xì)繩，固定在oo點(diǎn)，繩另一端點(diǎn)，繩另一端系一條質(zhì)量為系一條質(zhì)量為mm的小球起初將小球拉至水平于的小球起初將小球拉至水平于a a點(diǎn)求（點(diǎn)求（1 1）小球從）小球從a a點(diǎn)由靜止釋放后到達(dá)最低點(diǎn)點(diǎn)由靜