《海头高级中学2012-2013学年高一下学期物理《机械能守恒定律》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海头高级中学2012-2013学年高一下学期物理《机械能守恒定律》课件（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第八节 机械能守恒定律学.科.网学.科.网目目标导标导标导标导 航航学习目标：1.能够分析动能和势能之间的相互转化问题2能够推导机械能守恒定律3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒/4能运用机械能守恒定律解决有关问题，并领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性重点难点：1.对机械能守恒条件的理解2应用机械能守恒定律分析、解决实际问题新知初探自主学习一、动动能与势势能的相互转转化自主探究1.动动能与重力势势能间间的转转化物体自由下落或沿光滑斜面下滑时时,重力做正功,_能转转化为为_能；物体由于惯惯性竖竖直上升或沿光滑斜面上升,重力势势能做负负功, _能转转化为为_能学.科.网重力势势动动动动
2、重力势势学.科.网2.动动能与弹弹性势势能间间的转转化被压缩压缩 的弹弹簧当恢复原状时时,弹弹簧的弹弹力做正功,_能转转化为为_能；运动动的物体在压缩弹压缩弹 簧时时，弹弹簧的弹弹力做负负功, _能转转化为为_能弹弹性势势动动动动弹弹性势势成功发现发现1.在只有_做功时时，动动能与重力势势能间发间发 生相互转转化；2.在只有_做功时时，动动能与弹弹性势势能间发间发 生相互转转化；3.机械能：重力势势能、弹弹性势势能和_统统称为为机械能.重力弹弹力动动能二、机械能守恒定律自主探究动动能与势势能相互转转化中遵守的规规律(以动动能与重力势势能的相互转转化为为例)图图781学.科.网物体沿如图图781
3、所示的光滑曲面从A点滑到B点的过过程中,只有重力做功.设设在A、B两点的动动能分别为别为 Ek1、Ek2，重力势势能分别为别为 Ep1、Ep2.由动动能定理得：WG _由重力做功与重力势势能的关系得:WG _由以上两式得：Ek2Ep2 _ 或E2E1即：在只有_做功的物体系统统内,动动能与重力势势能可以相互转转化,而总总的机械能保持_同理,在只有_做功的物体系统统内,动动能与弹弹性势势能可以相互转转化,而总总的机械能保持_.Ek2Ek1Ep1Ep2Ek1Ep1重力 不变变 弹弹力不变变成功发现机械能守恒定律1.内容：在只有_做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变.2.表
4、达式：Ek2Ep2Ek1Ep1或E2E1 3.成立条件:除重力和弹力以外,其他力_,或做的总功为零.学.科.网重力或弹力不做功要点探究讲练互动对对机械能守恒定律的理解1.研究对象(1)当只有重力做功时，可取一个物体(其实是物体与地球构成的系统)作为研究对象(2)当物体之间有弹力做功时，必须将这几个物体构成的系统作为研究对象(使这些弹力成为系统内力)2.适用条件(1)从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，没有与其他形式能量(如内能)之间的转化(2)从系统的内、外力做功的角度看，只有重力或系统内的弹力做功，具体表现为三种情况：只受重力(或系统内弹力，不受其他力)还受其他力，但其他力不做
5、功其他力做功，但做功的代数和为零3.守恒思想机械能守恒是指系统统的机械能每时时每刻都不变变,系统统内的动动能和势势能之间间可以相互转转化,即Ekep,系统统与外界没有能量交换换和转转化.与机械能不变变的含义义是不同的，机械能不变变,则则是可以与外界有能量的交换换与转转化学.科.网4.表达式意义义(1)从能量守恒的角度：E1E2或EE2E10，前者表示前、后两状态态的机械能相等，后者表示系统统的机械能没变变化(2)从能量转转化的角度：EkEp或EpEk.前者表示系统统增加的动动能等于减少的势势能,后者表示系统统增加的势势能等于减少的动动能(3)从机械能转转移的角度：EAEB或EBEA，前者表示系
6、统统内物体A的机械能增加等于物体B的机械能减少，后者表示B物体的机械能增加量等于A物体机械能的减少量学.科.网(2012冀州中学高一检测)下列运动过程满足机械能守恒的是( )A电梯匀速下降过程B起重机吊起重物过程C物体做自由落体运动过程D考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程例1【精讲讲精析】 机械能守恒的条件是只有重力做功，只发发生动动能和势势能的转转化，电电梯匀速下降过过程中，重力做正功，拉力做负负功，机械能减少，A错误错误 ；起重机吊起重物过过程，重力做负负功，拉力做正功，机械能增加，B错误错误 ；物体做自由落体运动过动过 程，只有重力做功，机械能守恒，C正确；考虑虑阻力条件下滑雪者沿斜面下
7、滑过过程，重力做正功，支持力不做功，滑动动摩擦力做负负功，机械能减少，D错误错误 【答案】 C【方法总结总结 】 判断机械能是否守恒的两种常用方法：一是根据做功分析，在对对物体受力分析的基础础上分析哪些力做功，哪些力不做功，如果只有重力或系统统内弹弹力做功，则则机械能守恒；二是根据能量转转化分析,如果在变变化过过程中既没有其他形式的能转转化为为机械能,也没有机械能转转化为为其他形式的能,则则系统统的机械能守恒变变式训练训练1.关于机械能是否守恒的叙述，正确的是( )A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B做变速运动的物体机械能可能守恒C做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒D做平抛运动的物体机械能一
8、定守恒学.科.网解析：选BD.判断物体机械能是否守恒，依据是重力或弹力以外的力是否做了功，不管是物体做匀速运动还是变速运动,也不管物体是做直线运动还是曲线运动，只要重力或弹力以外的力不做功，机械能就一定守恒，B、D正确；竖直平面内做匀速圆周运动的物体机械能不一定守恒,C错；竖直方向上的匀速直线运动,除重力做功外还有其他力做功,机械能不守恒,A错(1)选取研究对象系统或物体(2)对研究对象进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象初、末状态时的机械能(4)选取恰当的机械能守恒定律的表达式,列式求解.2.应用分类(1)“单个”物体的机械能守恒；(2)“多个”物体的
9、机械能守恒机械能守恒定律的应应用1.应用机械能守恒定律解题的一般思路应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力，而且只涉及物体系统的初、末状态，使处理问题得到简化，应用的基本思路如下：(2012山西康杰中学高一检测)如图782所示,一固定在竖直平面内的光滑 的半圆形轨道ABC，其半径R0.5 m，轨道在C处与水平地面相切，在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度v05 m/s，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平地面上的D点，求C、D间的距离x.(取重力加速度g10 m/s2)【思路点拨】 先根据机械能守恒求出A点的速度，再根据平抛规律求x.例2图782学.科.网
10、【答案】 1 m【方法总结】 (1)机械能守恒定律的表达式有多种，具体选用哪一种要视情况而定；(2)对单个物体而言,如果机械能守恒,则除了可应用机械能守恒定律以外,也可以选用动能定理变变式训练训练2.如图783所示,用长为L的细线,一端系于悬点A,另一端拴住一质量为m的小球,先将小球拉至水平位置并使细线绷直，在悬点A的正下方O点钉有一小钉子，今将小球由静止释放，要使小球能在竖直平面内做完整圆周运动，OA的最小距离是多少？图783(2012合肥一中高一检测)如图784所示，质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上,杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球A和B(可以当做质点)，杆长为l，将轻杆从静
11、止开始释放，不计空气阻力当轻杆通过竖直位置时，求：小球A、B的速度各是多少？例3图784【思路点拨】 A球和B球单独随轻杆在空间转动时它们运动的快慢程度是不同的，即A、B球和轻杆一起转动的过程中，轻杆对A、B球做功,因此两球机械能均不守恒,但以A、B(包括轻杆)作为一个系统，只有小球的重力和系统弹力做功，系统机械能守恒【方法总结】 对于多个物体组成的系统，利用机械能守恒定律解题时，应注意找物体之间的联系：一是物体间高度变化的关系；二是物体间速度大小之间的关系变变式训练训练3.(2012高考上海卷)如图785，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固定在地面上半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的两倍当B位于地面时，A恰与圆柱轴心等高将A由静止释放，B上升的最大高度是( )A2R B5R/3C4R/3 D2R/3图785热点示例创新拓展机械能守恒定律与动能定理的综合应用在多个物体系统中，机械能守恒定律只能解决物体的状态问题，要解决系统内弹力做功问题,必须要应用动能定理经典案例 (10分)如图786所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面,一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B,且mA2mB，由图示位置从静止开始释放A物体，当物体B达到圆柱顶点时,求绳的张力对物体B所做的功图786知能演练轻松闯关学.科.网本部分内容讲解结束按ESC键键退出全屏播放
