《機(jī)械能守恒定律》教學(xué)PPT課件【高中物理必修2】（教科版）

機(jī)械能守恒定律1.知道物體的動能和勢能可以相互轉(zhuǎn)化。2.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。重力勢能彈性勢能勢能動能機(jī)械能回顧復(fù)習(xí)思考：動能和勢能存在何種關(guān)系？一、動能和勢能的轉(zhuǎn)化規(guī)律重力勢能轉(zhuǎn)化為動能vv動能轉(zhuǎn)化為重力勢能自由落體豎直上拋重力勢能減小動能增加動能減小重力勢能增加質(zhì)量為m的物體在空中做拋體運(yùn)動，在高度為h1的A處速度為v1，在高度為h2的B處速度為v2。如圖所示v1v2h1h2物體在位置A所具有的機(jī)械能物體在位置B所具有的機(jī)械能AB物體由A到B，由動能定理：由重力做功與重力勢能變化的關(guān)系知v1v2h1h2AB由以上兩式得：即：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能會發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。大量事實(shí)證明：二、機(jī)械能守恒定律表達(dá)式即機(jī)械能守恒的條件：只有重力做功或彈簧彈力做功對機(jī)械能守恒條件的理解（1）物體只受重力，不受其他力v0Gv0Gv0G（2）物體只受重力和彈簧彈力，不受其他力（3）物體受重力和彈簧彈力，還受其他力，但其他力不做功在下面各實(shí)例中，哪些過程機(jī)械能是守恒的？哪些過程機(jī)械能不守恒？（1）跳傘運(yùn)動員張開傘后，在空中勻速下降（2）鉛球在空中做平拋運(yùn)動（3）空中做勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星（4）小球自由下落，落在豎直彈簧上，將彈簧壓縮后又被彈簧彈起來三、機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用如圖所示是上?！懊髦榫€”某輕軌車站的設(shè)計(jì)方案，與站臺連接的軌道有一個(gè)小坡度，電車進(jìn)站時(shí)要上坡，出站時(shí)要下坡。如果坡高2m，電車到a點(diǎn)時(shí)速度是25.2km/h，此后便切斷電車的電源，不考慮電車所受到的摩擦力。（1）電車能否沖上站臺bc？（2）如果能沖上，它到達(dá)b點(diǎn)時(shí)的速度是多大？habc例1解：（1）從a到b對電車受力分析可知，只有重力做功，機(jī)械能守恒。取a點(diǎn)所在的水平面為重力勢能的參考面，電車在a點(diǎn)的機(jī)械能為abGN動能全部轉(zhuǎn)化為重力勢能，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有h′>h，電車能夠沖上站臺（2）設(shè)電車到達(dá)b點(diǎn)的速度為v2，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，有abGN電車到達(dá)b點(diǎn)的速度大小是3m/s應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟:（1）確定研究對象，畫出過程示意圖；（2）分析物體的受力，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，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（勢能和動能）；（4）根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解。如圖為翻滾過山車示意圖，圓軌道的半徑為10m，為了安全，則過山車由靜止開始向下運(yùn)動時(shí)離地至少多高？（不考慮空氣阻力和摩擦阻力）例2hBAR解：從A到B，對過山車受力分析可知，只有重力做功，機(jī)械能守恒又過山車恰好能到達(dá)B點(diǎn)時(shí)①②由①、②式可得hBAR1.下列幾種情況中，機(jī)械能一定守恒的是（）A.做勻速直線（F合=0）運(yùn)動的物體B.水平拋出的物體（不計(jì)空氣阻力）C.在固定光滑曲面上運(yùn)動的物體D.物體以0.8m/s2的加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動BC2.如圖，一子彈以水平速度射入木塊并留在其中，在與木塊一起擺到最大高度的過程中，下列說法正確的是()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.以上說法都不對D3．從同一高度以相同的速率分別拋出質(zhì)量相等的三個(gè)小球，一個(gè)豎直上拋，一個(gè)豎直下拋，另一個(gè)平拋，則它們從拋出到落地()A.運(yùn)行的時(shí)間相等B.加速度相同C.落地時(shí)的速度相同D.落地時(shí)的動能相等BD4．如圖所示，將懸線拉至水平位置無初速度釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，細(xì)線被一與懸點(diǎn)在同一豎直線上的小釘B擋住，比較懸線被小釘擋住的前后瞬間，以下說法正確的是()A.小球的機(jī)械能減小B.小球的動能減小C.懸線的張力變大D.小球的向心加速度變大CD5.如圖所示，質(zhì)量為m的物體以某一初速度v0從A點(diǎn)向下沿光滑的軌道運(yùn)動，不計(jì)空氣阻力，若物體通過最低點(diǎn)B的速度為，求：(1)物體在A點(diǎn)時(shí)的速度；(2)物體離開C點(diǎn)后還能上升多高．R答案：（1）（2）一、動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化二、機(jī)械能守