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。交流讨论重力势动动重力势重力势能二、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。弹性势动弹性势能二、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/sB.到达第(1)高点的速度约为8.3 m/sC.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BCABCMN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