《王金兵机械能守恒演示文稿3》由会员分享，可在线阅读，更多相关《王金兵机械能守恒演示文稿3（27页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、水果摆动实验从能量的角度，这个实验说明了什么？从能量的角度，这个实验说明了什么？一、动能、重力势能、弹性势能的一、动能、重力势能、弹性势能的 相互转化相互转化一、动能与势能的相互转化一、动能与势能的相互转化1、动能和重力势能的转化、动能和重力势能的转化一、动能与势能的相互转化一、动能与势能的相互转化1、动能和重力势能的转化、动能和重力势能的转化2、动能和弹性势能的转化动能和弹性势能的转化 说明：重力势能、弹性势能、动能之间具有密说明：重力势能、弹性势能、动能之间具有密切联系，统称为机械能，通过重力或弹力做功，机切联系，统称为机械能，通过重力或弹力做功，机械能可从一种形式转化为另一种形式。械能可
2、从一种形式转化为另一种形式。请举一些生产、生活中的例子说明动能与势能可以转化。请举一些生产、生活中的例子说明动能与势能可以转化。生活中的实例生活中的实例举世闻名的三峡工程怎样利用水利发电？举世闻名的三峡工程怎样利用水利发电？举世闻名的三峡工程怎样利用水利发电？举世闻名的三峡工程怎样利用水利发电？动能和势能的转化是否存在某种定量关系呢？若物体在若物体在A A位置动能为位置动能为E EK K1 1、势能为势能为E EP1P1 物体沿光滑曲面滑下物体沿光滑曲面滑下若物体在若物体在B B位置动能为位置动能为E EK2K2、势能为势能为E EP2P2 思考：思考：两个位置机械能满足什么关两个位置机械能满
3、足什么关系？系？( (从合外力做功引起什么从合外力做功引起什么能变化与重力做功又引起什能变化与重力做功又引起什么能的变化的角度考虑）么能的变化的角度考虑）只有重力做功的情况只有重力做功的情况物体沿光滑曲面滑下物体沿光滑曲面滑下只有重力做功的情况只有重力做功的情况由动能定理得：由动能定理得：W W总总=E=EK2K2- E- EK1K1 重力做功：重力做功： W WG=E=EP1- E- EP2只有重力做功，只有重力做功，W W总总=W=WG 则有：则有：E EK2-E-EK1=E=EP1-E-EP2 变形：变形：E EK1+E+EP1=E=EK2+E+EP2E E1=E=E2用一句话总结一下用
4、一句话总结一下探讨守恒的条件 在在只有重力只有重力做功的做功的物体系物体系统统内，内，物体的动能和重力势能物体的动能和重力势能可以相互转化，总机械能不变。可以相互转化，总机械能不变。v0h1h2ABv1v2AABBh1h2v1v2h1h2v1v2质量为质量为m m的物体自由落体、平抛、光滑斜面上滑下的物体自由落体、平抛、光滑斜面上滑下进一步理解：只有重力做功的物体系统进一步理解：只有重力做功的物体系统 在在只有弹力做功只有弹力做功的的物体系统内物体系统内v只有弹力做功的物体系统只有弹力做功的物体系统动能和弹性势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。由动能定理得：由动能定理得：W W总总=E=
5、EK2K2- E- EK1K1 弹力做功：弹力做功： W W弹弹= =E EP1- E- EP2而合外力做功与弹力做功相等，则有：而合外力做功与弹力做功相等，则有：E EK2-E-EK1=E=EP1-E-EP2 探讨守恒的条件 在在只有重力只有重力做功的做功的物体系物体系统统内，内，物体的动能和重力势能可以相互物体的动能和重力势能可以相互转化，总机械能不变。转化，总机械能不变。 在在只有弹力做功只有弹力做功的的物体系统内物体系统内，动能和，动能和弹性势能可以相互转化，但机械能的总量保持弹性势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。不变。1 1内内容容：在在只只有有重重力力或或弹弹力力做做功功的
6、的物物体体系系统统 内内，动动能能和和势势能能可可以以相相互互转转化化，而而总总的的机机械能保持不变械能保持不变3 3 表达式：表达式：（1）(E(E2 2=E=E1 1) )（2 2）E EK K增增= =E EP P减减（3 3）机械能守恒定律机械能守恒定律2 2成立的条件：成立的条件： 只有重力或系统内弹力做功只有重力或系统内弹力做功E EK K减减= =E EP P增增实验演示机械能守恒定律实验演示机械能守恒定律说一说本页本页实例实例中哪中哪些情些情况机况机械能械能是守是守恒的恒的? ?跳伞员利用降落伞在跳伞员利用降落伞在跳伞员利用降落伞在跳伞员利用降落伞在空中匀速下落空中匀速下落空中
7、匀速下落空中匀速下落. .抛出的篮球在空中抛出的篮球在空中抛出的篮球在空中抛出的篮球在空中运动（不计阻力）运动（不计阻力）运动（不计阻力）运动（不计阻力）用绳拉着一个物体沿着用绳拉着一个物体沿着用绳拉着一个物体沿着用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升光滑的斜面匀速上升光滑的斜面匀速上升光滑的斜面匀速上升. .【例例例例】 把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为图），摆长为L L=1m =1m , ,最大偏角最大偏角=60=600 0 . .小球运动到最小球运动到最低位置时的速度是多大？（低位置时的速度是多大？（g=10m/sg=10m
8、/s2 2）分析分析 拉力和速度方向总垂直，拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；所以这个过程对小球不做功；所以这个过程中只有重力对小球能做功，机中只有重力对小球能做功，机械能守恒。械能守恒。 OOl lAABBGF解解小球从小球从A到到O的过程，的过程，只有重力做功，机械能守恒只有重力做功，机械能守恒,选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。小球在最低点小球在最低点O时为末状态：时为末状态：末状态的机械能为：末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2 根据机械能守恒定律有根据机械能守恒定律有 ： Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 即即 1/2
9、mv2= mgl ( 1- cos)所以所以 v = O OOl llA AAB BB小球在最高点小球在最高点A时为初状态：时为初状态：初状态的初状态的机械能：机械能： Ek1+Ep1=mg(l-lcos) 总结解题思路总结解题思路代入数据得代入数据得讨论讨论1、确定研究对象和研究过程。、确定研究对象和研究过程。2、受力分析、考虑机械能守恒的条件。、受力分析、考虑机械能守恒的条件。3、选取参考平面，确定初末状态的动能和势能。、选取参考平面，确定初末状态的动能和势能。4、列出表达式。、列出表达式。机械能守恒定律的应用机械能守恒定律的应用解题思路解题思路优越性优越性 用机械能守恒定律时，只需考虑运
10、动的初状态和末用机械能守恒定律时，只需考虑运动的初状态和末状态，不必考虑两个状态间过程的细节。如果用牛顿定状态，不必考虑两个状态间过程的细节。如果用牛顿定律时，需要分析过程中各种力的作用，而这些力又往往律时，需要分析过程中各种力的作用，而这些力又往往在变化着，因此一些难于用牛顿定律解决的问题，应用在变化着，因此一些难于用牛顿定律解决的问题，应用机械能守恒定律则易于解决。机械能守恒定律则易于解决。【拓展训练拓展训练拓展训练拓展训练】 设小球运动的最低位置距地面设小球运动的最低位置距地面h为为2m ,若小球运动到最低位置若小球运动到最低位置时细绳恰好断了，求小球刚落地瞬间（设为点）的速度大小？时细
11、绳恰好断了，求小球刚落地瞬间（设为点）的速度大小？ 把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），摆长为摆长为摆长为摆长为L L=1m ,=1m ,最大偏角最大偏角最大偏角最大偏角 =60=600 0 . .小球运动到最低位小球运动到最低位小球运动到最低位小球运动到最低位置时的速度是多大？（置时的速度是多大？（置时的速度是多大？（置时的速度是多大？（g=10m/sg=10m/s2 2） OOl lAABBC解解小球从小球从A到到C的过程，的过程，只有
12、重力做功，机械能守恒只有重力做功，机械能守恒,选择小球选择小球在地面位置时所在的水平面在地面位置时所在的水平面为参考平面。为参考平面。小球在最低点小球在最低点O时为末状态：时为末状态：末状态的机械能为：末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2 根据机械能守恒定律有根据机械能守恒定律有 ： Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 即：即： 1/2mv2= mg (h+l - lcos)所以所以 ： v = 小球在最高点小球在最高点A时为初状态：时为初状态：初状态的初状态的机械能：机械能： Ek1+Ep1=mg(h+l-lcos) 代入数据得代入数据得 OOl lAABBC思考与讨论思考与讨论两种
13、情况下重力做功两种情况下重力做功 是否相同？是否相同？动能变化是否相同？动能变化是否相同？重力势能分别转化为重力势能分别转化为 什么形式的能？什么形式的能？两种情况下机械能是否两种情况下机械能是否 都守恒？都守恒？ 随随堂堂练练习习质量为质量为0.5kg的石块从的石块从10m高处以高处以300角斜向上方抛出，角斜向上方抛出，初速度是初速度是v0=5m/s，不计空，不计空气阻力。气阻力。（1）石块落地时的速度是）石块落地时的速度是多大？请用机械能守恒定律多大？请用机械能守恒定律和动能定理分别讨论。和动能定理分别讨论。（2）石块落地时速度的大小）石块落地时速度的大小与下列哪些量有关，与哪些与下列哪
14、些量有关，与哪些量无关？说明理由。量无关？说明理由。A.石块的质量。石块的质量。B.石块初速度的大小。石块初速度的大小。C.石块初速度的仰角。石块初速度的仰角。D.石块抛出时的高度。石块抛出时的高度。1 1内容：内容：2 2成立的条件成立的条件： 一、动能、重力势能、弹性势能可以相互转化二、机械能守恒定律：三、机械能守恒定律的应用解题思路、优越性解题思路、优越性再回首水果实验再回首水果实验3 3表达式：表达式：(E(E2 2=E=E1 1) )E EK K增增= =E EP P减减E EK K减减= =E EP P增增1 1内内容容：在在只只有有重重力力或或弹弹力力做做功功的的物物体体系系统统 内内，动动能能和和势势能能可可以以相相互互转转化化，而而总总的的机机械能保持不变械能保持不变3 3 表达式：表达式：（1）(E(E2 2=E=E1 1) )（2 2）E EK K增增= =E EP P减减（3 3）机械能守恒定律机械能守恒定律2 2成立的条件：成立的条件： 只有重力或系统内弹力做功只有重力或系统内弹力做功E EK K减减= =E EP P增增课后作业课后作业上网找有关机械能守恒的生产与生活实例，上网找有关机械能守恒的生产与生活实例，并进行分析。并进行分析。思考课本思考课本P78 1、2、4。谢谢 谢！谢！
