7.5 机械能守恒定律（1）基础 课件-2021-2022学年高一下学期物理沪科版（2020）必修第二册

第七章 机械能守恒定律 第五节 机械能守恒定律 基础 1 前文回顾 动能 动能: 动能定理: 物体所受合力做的功等于物体动能的增量 或物体所受各力做功的和等于物体动能的增量。 v是相对的 2 前文回顾 势能 重力势能与重力做功: 弹性势能与弹力做功: h是相对于零势能面 Δx是相对弹簧原长 重力做功等于重力势能的减少量 弹力做功等于弹力势能的减少量 3 蹦床运动 海盗船 以上实例中涉及到哪些种类的能量? 4 摆钟 牛顿摆 弹簧振子 以上实例中涉及到哪些种类的能量? 5 6 守恒量 ——机械能 01 7 8 动能与重力势能的相互转化 做功情况 将刚刚的摆球实验抽象为理想模型——单摆 小球从A到B:重力做正功,重力势能减少,动能增加 ——重力势能转化为动能 小球从B到C:重力做负功,重力势能增加,动能减少 ——动能转化为重力势能 小结:只在重力做功的情况下,动能与重力势能相互转化。 A B C 9 动能与弹性势能的相互转化 做功情况 轻质弹簧和小球组合为理想模型——弹簧振子 小球靠近O点:弹性做正功,弹性势能减少,动能增加 ——弹性势能转化为动能 小球原理O点:弹性做负功,弹性势能增加,动能减少 ——弹性转化为重力势能 小结:只在弹性做功的情况下,动能与弹性势能相互转化。 A O B 10 机械能 (1)机械能:动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。 表达式: E机=Ek+Ep (2)机械能的相对性: 选地面参考系 确定势能零点——重力势能通常选地面为零 ——弹簧弹性势能通常选原长为零 包含重力和弹性势能 11 机械能守恒定律 02 12 推导——以自由落体为例 物体自由下落过程中经过A、B两点: hB m A B hA 动能定理 重力做功等于重力势能的减少量,有: 整理: A点的机械能 B点的机械能 在只有重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——机械能守恒定律 13 机械能守恒定律 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——机械能守恒定律 若需要单独考虑弹性势能和重力势能 14 机械能守恒定律 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——机械能守恒定律 理解: (1)条件:只有重力或弹力做功。 (2)系统:势能都是系统具有的 (3)守恒:动能与势能相互转化,机械