《粤教版高中物理必修二4.4《机械能守恒定律》同课异构课件1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《粤教版高中物理必修二4.4《机械能守恒定律》同课异构课件1（24页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章机械能和能源第四节机械能守恒定律 粤教版必修2 复习回顾 本章学习的几种能量形式 动能EK 1 2mv2 势能 重力势能EP mgh 弹性势能EP 1 2k l2 机械能E EK EP 思考 动能和势能存在何种关系 生活中的例子 伊辛巴耶娃撑高跳 黄果树瀑布 物体只受重力作用例1 做自由落体运动的小球 1 根据动能定理 2 根据重力做功 3 联立二式得 或可写为 一 动能和势能的转化 思考 两个式子的含义 动能增加 EK 重力势能减少 EP 初态机械能E1 末态机械能E2 物体只受重力作用 动能和重力势能可以相互转化 而总的机械能保持不变 物体不只受重力作用 但只有重力做功 其他力不做功
2、例2 小球沿光滑曲面下滑 mg FN h1 h2 分析 下滑过程中支持力做功 重力势能变化 动能变化 0 零势面 mg FT 分析 绳子拉力做功 零势面 h 0 物体不只受重力作用 但只有重力做功 其他力不做功例3 钢球在竖直面摆动 忽略空气阻力 只有重力做功时 动能和重力势能可以相互转化 而总的机械能保持不变 h 讨论 有其他力做功时 机械能会守恒吗 思考 若钢球换成轻质球 会发生什么情况 球越摆越低 W总 WG Wf EK2 EK1 EP1 EP2 EK2 EP2 EK1 EP1 Wf E2 E1 Wf Wf 0 机械能不守恒 势能包含重力势能和弹性势能 只有重力做功机械能守恒 只有弹力做
3、功机械能守恒 根据动能定理 WF EK2 EK1 根据弹力做功 WF EP1 EP2 联立 式 EP1 EK1 EP2 EK2 FN mg FT E1 E2 机械能守恒 二 机械能守恒定律 在只有重力做功或弹力做功的物体系统内 系统只发生动能与势能的相互转化 而总的机械能保持不变 1 内容 2 机械能守恒条件 只有重力做功或弹簧弹力做功 理解 物体只受重力或弹簧弹力 不受其他力 物体受到重力和弹簧弹力 还受到其他力 但其他力不做功 或其他力做的总功为零 除重力和弹力之外其它力做的功的和为零 说一说 下列实例中哪些情况机械能是守恒的 跳伞员利用降落伞在空中匀速下落 抛出的篮球在空中运动 不计阻力
4、 如图为翻滚过山车示意图 圆轨道的半径为10m 为了安全 则过山车由静止开始向下运动时离地高度h至少为多少 不考虑空气阻力和摩擦阻力 如果考虑阻力的影响 则高度还是20m吗 练一练 G G v0 G 只受重力 只受弹簧弹力 受重力和弹簧弹力 机械能守恒定律 1 在只有重力和弹簧的弹力做功的情况下 物体的动能和势能发生相互转化 但机械能的总量保持不变 2 对机械能守恒定律的理解 1 系统在初状态的总机械能等于末状态的总机械能 即E1 E2或1 2mv12 mgh1 1 2mv22 mgh2 2 物体 或系统 减少的势能等于物体 或系统 增加的动能 反之亦然 即 EP EK 3 若系统内只有A B
5、两个物体 则A减少的机械能 EA等于B增加的机械能 EB 即 EA EB 例1 一个物体在平衡力的作用下运动 则在该物体的运动过程中 物体的 A 机械能一定保持不变B 动能一定保持不变C 动能保持不变 而重力势能可能变化D 若重力势能发生了变化 则机械能一定发生变化 BCD 机械能守恒的条件 例2 下列几个物理过程中 机械能一定守恒的是 不计空气阻力 A 物体沿光滑曲面自由下滑的过程B 气球匀速上升的过程C 铁球在水中下下沉的过程D 在拉力作用下 物体沿斜面匀速上滑的过程E 物体沿斜面加速下滑的过程F 将物体竖直向上抛出 物体减速上升的过程 AF 例3 以下说法正确的是 A 一个物体所受的合外
6、力为零 它的机械能一定守恒 B 一个物体做匀速运动 它的机械能一定守恒 C 一个物体所受的合外力不为零 它的机械能可能守恒 D 一个物体所受合外力的功为零 它一定保持静止或匀速直线运动 C 例4 如下图所示 小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上 在将弹簧压缩到最短的整个过程中 下列关于能量的叙述中正确的是 A 重力势能和动能之和总保持不变 B 重力势能和弹性势能之和总保持不变 C 动能和弹性势能之和总保持不变 D 重力势能 弹性势能和动能之和总保持不变 D 例5 长为L质量分布均匀的绳子 对称地悬挂在轻小的定滑轮上 如图所示 轻轻地推动一下 让绳子滑下 那么当绳子离开滑轮的瞬间 绳子的速度为 解
7、 由机械能守恒定律 取小滑轮处为零势能面 机械能守恒的应用 单个物体 例6 如图所示 一固定的楔形木块 其斜面的倾 30 另一边与地面垂直 顶上有一定滑轮 一柔软的细线跨过定轮 两端分别与物块A和B连结 A的质量为4m B的质量为m 开始时将B按在地面上不动 然后放开手 让A沿斜面下滑而B上升 物块A与斜面间无摩擦 设当A沿斜面下滑S距离后 细线突然断了 求物块B上升离地的最大高度H 解 对系统由机械能守恒定律 4mgSsin mgS 1 2 5mv2 v2 2gS 5 细线断后 B做竖直上抛运动 由机械能守恒定律 mgH mgS 1 2 mv2 H 1 2S 机械能守恒的应用 多个物体系统
