4.5 机械能守恒定律 课件-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 机械能守恒定律 学科：物理 年级：高一 教材版本：粤教版 --深大附中物理组 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 动能与势能的相互转化 动能 重力势能 动能 重力势能 动能 重力势能 弹性势能 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 动能与势能的相互转化 机械能 重力势能 弹性势能 动能 势能 相互转化---有减就有增。 ------守恒？ 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 追寻守恒量 伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。他发现：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度基本相同。 在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？ 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY h 等高 伽利略 也就说小球在运动的过程中，好像记得自己起始的高度，用物理学的语言来说，这说明存在一个与高度相关的物理量。这个量是守恒的，后来物理学家就把这个量叫做能量。 能量概念的引入是科学前辈们追寻守恒量的一个重要事例。 A B h 追寻守恒量 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 机械能守恒定律的理论验证 光滑 v1 v2 h1 h2 m 若弧面粗糙 动能怎么变？ 哪些能量？ 几个力做功？ 增加的动能哪来的？ 总机械能不变？ 合力的功等于动能的增加 重力的功等于势能的减少 机械能守恒的条件？ 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 机械能守恒定律的理论验证 如图，光滑小球套在水平杆上运动，C为原长处，从A到B过程中分析能量的变化，判定机械能是否守恒？ 动能定理： 弹力做功与弹性势能关系： WF= EK2-EK1 Ep1+Ek1=Ep2+Ek2 WF= EP1-EP2 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY ① 初状态机械能等于末状态机械能 E初＝E末 ② 减少的能等于增加的能 在只有重力做功或弹力做功的物体系统内， 数学表达式： EK1+Ep1= EK2+Ep2 E减＝E增 机械能守恒定律的理论验证 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 例题1：下面的各种实例中(除a处其它都不计空气阻力)哪些情况机械能守恒?说明理由. 跳伞员带着张开的降落伞在空中匀速下落; 抛出的铅球在空中运动; 物体沿着斜面匀速下滑; 用手拉力一物体沿光滑斜面匀速上升; 在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹簧弹回; 用细绳拴着一个小球,使小球在光滑水平面上作匀速圆周运动; 用细绳拴着一个小球,使小球在竖直平面内作圆周运动; befg 机械能守恒定律 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY 如何判断是否守恒？ 机械能守恒定律 1．从能量特点看：只有系统动能和势能相互转化，无其他形式能量(如内能)之间转化，则系统机械能守恒。 2．从机械能的定义看：根据动能与势能之和是否变化判断机械能是否守恒，如一个物体沿水平方向匀速运动时，动能和势能之和不变，机械能守恒；但沿竖直方向匀速运动时，动能不变，势能变化，机械能不守恒。 3．从做功特点看：只有重力和系统内的弹力做功。 深圳大学附属中学 THE AFFILIATED HIGH SCHOOL OF SHEN ZHEN UNIVERSITY O A B 例题2：如图，一轻弹簧竖直地立在地面上，其正上方有一小球从O点静止释放，下落到A点时与弹簧接触，接着将弹簧压缩到最低点B，则在小球将弹簧从A压缩到B的过程中，下面说法正确的有： A、小球的动能和弹簧的弹性势能之和保持不变； B、小球的重力势能和弹簧的弹性势能之和先减小后增加； C、小球动能在不断变小； D、小球的机械能守恒； 机械能守恒定律 B 深圳大学附属中学 THE AFF