资源简介

(共33张PPT)
机械能守恒定律
1. 重力势能公式
2.重力做功和重力势能的关系式？
3.动能定理的表达式？
动能的公式
WG =－△EP
知识回顾
机械能
动能与势能（包括重力势能和弹性势能）统称为机械能，用符号 E 表示
3.机械能是标量，具有相对性
1.概念：
2.表达式：
在一定条件下，物体的动能与势能可以相互转化
我一定会回来的！
神秘的“魔筒”
1.实验探究
谁是最勇敢的人？
实验二
一、实验探究
摆锤
可转动的摆锤释放器
探究问题1：
按动开关，释放摆锤，摆到另一侧能否达到与释放点等高的位置？
开关
细线
标尺盘
探究问题2：
放一个挡片在P点
摆锤摆到另一边时能否摆到与释放点等高的位置？
从能量的角度看，以上实验说明了什么？
含有光电门传感器的摆锤
一、实验探究
含有光电门传感器的摆锤，在摆锤下摆所经过的位置上，每隔3cm高度差固定一个遮光条，当摆锤经过不同位置的遮光条，就会得到它经过相应点的瞬时速度。这样一来，以最低点所在的水平面为参考平面，摆锤经过不同点的重力势能以及动能就可以计算出来。
怎样才能定量得到动能和重力势能
A
v1
B
v2
h2
h1
根据动能定理有:
重力做功有：
由（1）、（2）两式得：
重力势能与动能之和保持不变
图1
T
mg
重力势能的减少量等于动能的增加量
2.理论推导
忽略空气阻力
动能和弹性势能之间也可以相互转化
3.机械能守恒
1、内容：在只有重力或弹簧弹力做功的系统内，动能与势能发生相互转化，而系统的机械能保持不变。
2、表达式：
需要选择参考面
不需要选择参考面
机械能守恒定律适用条件
(1) 机械能守恒时，物体并不是只能受重力或弹力，也可以受其他力，但其他力不做功或做功的代数和为零
3.机械能守恒
1、内容：在只有重力或弹簧弹力做功的系统内，动能与势能发生相互转化，而系统的机械能保持不变。
2、表达式：
需要选择参考面
3、适用条件:1.系统内只有重力或弹力（一般指弹簧）做功。
2.物体可还受其他力，但其他外力或内力不做功或做功代数和为零。
单个物体
单/多个物体
多个物体
图3
图2
图4
图5

m
问1：除了上述例子，你还能举出哪些运动形式，满足机械能守恒？
问2：这些例子的共同点是什么？
——只有重力做功，重力势能和动能发生转化，机械能守恒。
3.机械能守恒
动能势能相互转化
4.机械能守恒条件及应用
条件-只有重力或弹力做功
判断是否守恒
①W其他=0 守恒
②存在其他形式能量 不守恒
③看动能、势能之和
V
在粗糙的水平路面匀速行驶
匀速下落
判断下列各运动机械能是否守恒
V
A
V1
不计空气阻力和摩擦阻力
1.斜面光滑
2.匀速下滑
做功条件分析法
(1)对某一物体:只有重力做功，没有其他力做功，则该物体的机械能守恒
(2)对某一系统:(包括内力和外力)只有重力或弹簧的弹力做功，其他力不做功或做功的代数和为0，则该系统的机械能守恒
小球静止时的位置
O
A
B
对小球：
对小球和弹簧这个系统：
4.机械能守恒条件及应用
1、关于机械能守恒分析，以下说法正确的是( )
A.机械能守恒物体一定只受重力和弹力作用
B.物体处于平衡状态时，机械能一定守恒
C.物体所受合外力不等于零时，机械能可能守恒
D.合外力做功时，物体的机械能一定不守恒
练习
C
如图所示是上海“明珠线”某轻轨车站的预设方案，与站台连接的轨道有一个小坡度，电车进站时要上坡，出站要下坡，如果坡高2m，电车到a点时速度是25.2km/h，此时便切断电动机的电源，不考虑电车所受的摩擦力。（g取10m/s2）
（1）电车能否冲上站台bc？
（2）如果能冲上，它到达b点时的速度是多大？
a
c
b
h
你知道站台做成这样一个小坡有什么好处吗？
运用机械能守恒定律解题时，我们不需要弄清楚斜坡的具体形状，也不需要了解电车沿斜坡运动的具体过程，这正是机械能守恒定律解题的优越性。
3、质量为m的物体，以水平速度v0离开桌面，若以桌面为零势能面，不计空气阻力，则当它经过离地高度为h的A点初，所具有的机械能是？
4、将一物体以速度v从地面竖直上抛，取地面为零势能面，当物体运动到某高度时，它的动能恰为此时重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为
4、将一物体以速度v从地面竖直上抛，取地面为零势能面，当物体运动到某高度时，它的动能恰为此时重力势能的一半，不计空气阻力，则这个高度为
5、将一物体以速度v从地面竖直上抛，取地面为零势能面，当物体运动到某高度时，它的动能恰好和此时重力势能相等，不计空气阻力，则在该高度时物体的速度大小为
5、将一物体以速度v从地面竖直上抛，取地面为零势能面，当物体运动到某高度时，它的动能恰好和此时重力势能相等，不计空气阻力，则在该高度时物体的速度大小为
6、从离地高为H的阳台上以速度v竖直向上抛出质量为m的物体，它上升 h后又返回下落，最后落在地面上，则下列说法中正确的是（不计空气阻力，以地面为参考平面）（ ）
A、物体在最高点时机械能为mg(H+h)
B、物体落地时的机械能为mg(H+h)+
C、物体落地时的动能为mgH+
D、物体在落回过程中，过阳台时的机械能为mgH+
7、如图所示，位于竖直方向的轻弹簧一端固定在水平面上，一个钢球从弹簧的正上方自由落下，在小球向下压缩弹簧的整个过程中，弹簧形变均在弹性限度内，则从小球开始运动到最低点的过程中，以下说法正确的是（ ）
A．小球的加速度先不变后一直增大
B．接触弹簧后小球的动能不断减小 C．小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 D．小球机械能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
8、下列情况中，物体的机械能守恒的是（ ）A．物体所受合外力为零，重力对物体做正功 B．物体所受合外力为零，重力对物体做负功C．物体以g的加速度竖直向上做匀减速运动D．物体以不变的速率在竖直平面内做曲线运动
9、如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是（ ）
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，以物体A、弹簧和地球为系统的机械能守恒 B．乙图中，A置于光滑水平面上，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒 C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒
D．丁图中，小球在水平面内做匀速圆周运动时，小球的机械能守恒

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