2019人教版 物理必修二 8.4 机械能守恒定律 课件(共22张PPT)

资源下载
  1. 二一教育资源

2019人教版 物理必修二 8.4 机械能守恒定律 课件(共22张PPT)

资源简介

(共22张PPT)
第八章 机械能守恒定律
4 机械能守恒定律
情境导入
小实验
如图,取一条1.5米的细线,下端拴一个小球。将小球拉离平衡位置恰好至鼻尖,由静止释放小球。
当球摆回来时,你有什么感觉?
一、追寻守恒量
1、小球的最后运动状态是?
由于小球运动过程中受到阻力作用,小球最后静止
2、若不计空气阻力,小球在左右两侧位置离水平面的
高度相等吗?
相等
3、伽利略没法发现机械能守恒定律的原因
“能量”概念没有提出
1. 摆球摆动
当摆球向下运动过程中_______能转化为___能;摆球向上运动过程中___能转化为_______能;可见,动能与__________之间相互转化。
交流讨论
重力势


重力势
重力势能
二、动能与势能的相互转化
二、动能与势能的相互转化
2. 弓箭手射箭:
弓箭手拉弓射箭过程_________能转化为____能。由此可见动能和___________之间可以相互转化。因此动能和势能之间可以相互转化,其中动能和势能统称为机械能。
弹性势

弹性势能
二、动能与势能的相互转化
1.只有重力对物体做功,重力势能可以与动能相互转化;只有弹簧弹力做功,弹性势能也可以与动能相互转化。
2.机械能:重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式,统称为机械能(mechanical energy)。
即:E=Ek+Ep 。通过重力或弹力做功,机械能可以从一种形式转化成另一种形式。
梳理深化
二、动能与势能的相互转化
巩固提升
例1、毛泽东在诗词中曾写道:“一代天骄成吉思汗,只识弯弓射大雕” 试分析成吉思汗在弯弓射雕过程中,涉及机械能中哪些能量之间的转化?
解析:箭被射出过程中,弹性势能转化为箭的动能;箭上升过程中,动能向重力势能转化;下落过程中,重力势能又向动能转化.
三、机械能守恒定律
1.如图所示:物体沿光滑曲面滑下,在下滑过程中任意选取两个位置A、B,以地面为参考平面,当物体经过位置A时的动能为Ek1,重力势能Ep1;
经过位置B时,动能Ek2,重力势能Ep2。
(1)A、B两点,机械能分别为EA、EB,则EA、EB为多少?
交流讨论
(2)EA是否等于EB?怎样证明?
EA=Ek1+Ep1 EB=Ek2+Ep2
三、机械能守恒定律
根据动能定理:
根据重力做功与重力势能变化量的关系:
两式相等:
即:
三、机械能守恒定律
2.如图,弹簧连接的滑块在气垫导轨上往复运动。滑块以速度v冲向弹簧,弹簧压缩最大压缩量为x,小球和弹簧组成的系统机械能是否守恒?
三、机械能守恒定律
对小球列动能定理:
移项可得:
结论:小球的动能转化为弹簧的弹性势能,总机械能不变。
联立得:
三、机械能守恒定律
3.如果有阻力或其他外力做功的情况下,机械能是否守恒呢?
情景1:单摆分别挂着空心乒乓球和实心铁球,看看他们是否能到达原来的高度。
实心铁球比乒乓球更能接近原来的高度。
情景2:用外力沿斜面匀速拉动一个物体,看看这个物体机械能是否守恒?
动能不变,重力势能变化,所以机械能不守恒。
三、机械能守恒定律
机械能守恒定律
1.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以互相转化,而总的机械能保持不变。这叫作机械能守恒定律。
2.表达式:
3.守恒条件:物体系统内只有重力或弹力做功。
梳理深化
(1)Ek2-Ek1=Ep1-Ep2,即ΔEk增=ΔEp减
(2)Ek2+Ep2=Ek1+Ep1
(3)E2=E1
三、机械能守恒定律
巩固提升
例2.下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A、B、C中的斜面是光滑的,图D中的斜面是粗糙的。图A、B中的F为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A、B、D中的木块向下运动,图C中的木块向上运动。在四个图所示的运动过程中机械能守恒的是(  )
C
三、机械能守恒定律
练习1、(多选)如图所示,一轻质弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物从A点摆向最低点B的过程中,下列说法中正确的是( )
A.重物的重力势能减小 B.重物的动能增大
C.重物的机械能不变 D.重物的机械能减小
ABD
三、机械能守恒定律
例3.如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R=0.5 m,轨道在C处与水平地面相切,在C处放一小物块(未画出),给它一水平向左的初速度v0=5 m/s,它沿CBA运动,通过A处,最后落在水平地面上的D处。求:C、D间的距离x(取重力加速度g=10 m/s2)
三、机械能守恒定律
【解析】物块从C到A过程中,只有重力做功,机械能守恒,则△EP=- △Ek
即2mgR= mv02- mv2
物块从A通到D过程中做平抛运动,则
竖直方向2R= gt2
水平方向x=vt
联立以上各式并代入数据得:x=1m.
三、机械能守恒定律
练习2、(多选)在竖直平面内有一条光滑弯曲轨道,轨道上各个高点的高度如图所示。一个小环套在轨道上,从1 m的高处以8 m/s的初速度下滑,则下列说法正确的是(  )
A.到达第(1)高点的速度约为8.6 m/s
B.到达第(1)高点的速度约为8.3 m/s
C.小环能越过第(3)高点
D.小环不能越过第(4)高点
AC
三、机械能守恒定律
例4. 如图所示,质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B,用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧,轻绳正好拉直,且A物体底面与地接触,B物体距地面0.8 m,求:
(1)放开B物体,当B物体着地时A物体的速度;
(2)B物体着地后A物体还能上升多高?(g取10 m/s2)
三、机械能守恒定律
【解析】(1)由E1=△E2,对A、B组成的系统,当B下落时系统机械能守恒,以地面为零势能参考平面,则
mBgh=mAgh+(mA+mB)v 2
(2)当B落地后,A以2m/s的速度竖直上抛,则A上升的高度由机械能守恒可得:
v
三、机械能守恒定律
练习3、(多选)如图所示,光滑细杆AB、AC在A点连接,AB竖直放置,AC水平放置,两相同的中心有小孔的小球M、N,分别套在AB和AC上,并用一细绳相连,细绳恰好被拉直,现由静止释放M、N,在运动过程中下列说法中正确的是(  )
A.M球的机械能守恒
B.M球的机械能减小
C.M和N组成的系统的机械能守恒
D.绳的拉力对N做负功
BC
A
B
C
M
N
课堂小结
机械能
守恒定律
动能与势能的相互转化
总量保持不变
内容
表达式
守恒条件:物体系统内只有重力或弹力做功
应用
是否守恒判断
单物体机械能守恒
系统机械能守恒
(1)Ek2-Ek1=Ep1-Ep2
(2)Ek2+Ep2=Ek1+Ep1
(3)E2=E1

展开更多......

收起↑

资源预览