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高中物理课件-7.8机械能守恒定律课件
A.把一个物体竖直向上匀速提升的过程
B.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程
C.汽车关闭油门后沿水平公向前滑行的
过程
D.从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧 上,压缩弹簧的过程,对弹簧、物体和地 球这一系统
2、如图所示,桌面离地高为h,质量为m的小 球从离桌面高H处自由下落,不计空气阻力,
假设桌面为零势能的参考平面,则小球落地 前瞬间的机械能为 ( B )
三、机械能守恒定律 1、内容:
在只有重力做功或弹力做功的物体 系统内,动能与势能可以相互转化,而 总的机械能保持不变。
表达式
2、守恒条件:
v0
G
G
v
v0
G
自由落体运动 竖直上抛运动
平抛运动
(1)物体只受重力,不受其他力。
V0
V0
光滑斜面上运动的物体
粗糙斜面上运动的物体
甲
乙
A
B
A
C
(2)物体受重力或弹簧弹力,还受其他力, 但其他力不做功。
A.mgh
B.mgH
C.mg(h+H) D. mg(H-h)
(2)分析物体的受力,明确各力做功的情况, 判断是否符合机械能守恒的条件;
(3)分析物体的运动,恰当地选取参考平面, 确定物体初、末状态的机械能(势能和动 能); (4)根据机械能守恒定律列方程求解。
2、从离地面高20米处以10m/s的初速度水平抛 出一个质量为1Kg的铁球,铁球下落过程中在离 地5m高处时的速度是多大?(不考虑空气阻力)
例2:如图所示,半径为R的半圆槽木块固定在 水平地面上,质量为m的小球以某速度从A点无 摩擦地滚上半圆槽,小球通过最高点B后落到 水平地面上的C点,已知AC=AB=2R。
求:①小球在B点时的速度?
②小球对B点的压力
③小球在A点时的速度大小为多少?
课堂小结
概 念:
1、机械能 表达式:E Ek EP
1)从做功角度来判断.只有重力或弹簧的弹力做功, 其他力都不做功或其它力做功代数和为零。
2)从能量转化角度来判断. 只有动能和势能的相互 转化,无其他形式能量之间(如热能)的转化.
1、分析下列情况下机械能是否守恒? A.把一个物体竖直向上匀速提升的过程 B.物体做平抛运动过程 C.汽车关闭油门后沿m水/2s2 平公路向前滑行的
小球和弹簧组成的系统 在竖直方向上做往返运动。
(3)物体系统只受重力和弹簧弹力, 不受其他力。
机械能守恒定律:
1.内容:
2.守恒条件:只有重力或弹簧弹力做功
3.表达式:mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
或
ΔEK增(减)= ΔEP减(增) (需要确定参考平面)
4.判断机械能是否守恒的方法
例一:
物体质量m=2kg在距地面 10m高处,以10m/s的水平 速度飞行,求它的总机械 能为多少?
动能和势能的相互转化
重
动
力 势 能
v
重力势能减小
动能减小 能 重力势能增加 转
化
转
动能增加
v
为
化
重
为 自由落体
竖直上抛
力
动
势
能
能
动能、重力势能、弹性势能之间可以相互转化
一切阻 力不计
θ
二、机械能之间可以互相转化
V0=0
WG=mgh1-mgh2
②
①=② 得
V1
mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
h1
V2
移 项
ΔEK增(减)= ΔEP减(增)
h2
结论:
在只有重力做功的物体系统中, 动能和重力势能可以相互转化, 而总的机械能保持不变。
同理:
在只有弹簧弹力做功的情况内,动能与弹性势 能在相互转化的过程中,机械能的总量也保持不变。 (即动能与弹性势能之和不变)
1、重力势能和动能之间可以互相转化, 有重力做功。 2、弹性势能和动能之间可以互相转化, 有弹力做功。
3、重力势能和弹性势能之间可以互相 转化,有重力和弹力做功。
在只有重力做功的物体系统中(以自由落体运动为例)
v v 根据动能定理我们可以得
1 WG 2 m
21m 22
2
①
1
又因为重力做功使得小球的重力势能减少了
机械能是标量,具有相对性。
机械能之间可以互相转化。
2、机械能守恒定律
内容:在只有重力或弹力做功的物体系统
中,动能和势能可以相互转化,而总的机
械能保持不变。
表达式 mgh2
1 2
mv22
mgh1
1 2
mv12
EK EP
机械能守恒定律成立的条件:只有重力
或弹簧弹力做功。
随堂练习
( BD)
1、在下列的物理过程中,机械能守恒的有
过程 D.物体在拉力作用下沿光滑斜面上滑过程
2、如图所示,桌面离地高为h,质量为m的小 球从离桌面高H处自由下落,不计空气阻力,
假设桌面为零势能的参考平面,则小球落地 前瞬间的机械能为 ( B )
A.mgh
B.mgH
C.mg(h+H) D. mg(H-h)
应用机械能守恒定律解题的一般步骤:
(1)确定研究对象,画出过程示意图;
解:以地面为参考平面。
E1 mgh1
mgh1
1 2
mv12
E2
1 2
mv12
mmghg2h21212mmvv2222
v0 h1
h2
例1:以10m/s的速度将质量为m的物体竖 直向上抛出。若忽略空气阻力,求(1) 物体上升的最大高度(2)上升过程中何 处重力势能和动能相等?
(1)5m (2) 2.5m
复习:
1、本章我们学习了哪几种形式的能?
动能、重力势能和弹性势能
2、动能和势能如何表示?
Ek
1 mv 2 2
E p mgh
EP=1/2 kx2
一、机械能
1、概念: 动能、重力势能和弹性势能的统称。 总机械能为动能和势能之和。
2、表达式: E E k E P
3、机械能是标量,具有相对性: 先选取参考平面和参考系才能确定 机械能。(一般选地面为参考系)