8.4 机械能守恒定律率 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.4 机械能守恒定律 1 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.动能和重力势能的表达式？ 复习回顾 分析瀑布下落的过程中重力做功情况及动能和重力势能如何转化. 分析射箭过程中弹力做功情况及动能和弹性势能如何转化. 分析撑杆跳运动员从助跑到越过横杆过程都有哪些能量相互转化. 从上面的讨论看到，动能、重力势能、弹性势能之间具有密切关系，我们把他们统称为机械能。 一、机械能 1.概 念： 动能、重力势能和弹性势能的统称。 2.表达式： 【例1】质量为2kg的物体在距地面10m高处，以10m/s的速度飞行，求此时的机械能为多少？（g=10m/s2） ? 一、机械能 1.概 念： 动能、重力势能和弹性势能的统称。 2.表达式： 3.机械能是标量，具有相对性。 先选取参考平面才能确定机械能. 小球是否还能到达原来的高度？为什么？ 该过程有哪些形式的能参与转化？小球的机械能变化吗？该过程有哪些力做功？ 在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 小球能否回到原来的位置C？为什么？ 该过程有哪些形式的能参与转化？小球的机械能变化吗？ 在只有弹簧弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 小球和弹簧的机械能变化吗？该过程有哪些力做功？ 可见，在只有重力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 同样可以证明,在只有弹簧弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 二、机械能守恒定律 1.内容： 在只有重力或弹簧弹力做功的系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 2.条件： 只有重力或弹簧弹力做功 【例2】在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是 A.沿光滑曲面自由下滑的物体 B.物体做平抛运动 C.圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动 D.起重机吊起物体匀速上升 D 【例3】如图所示，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.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 C 教科书P93【练习与应用】1 请列出小钢球从距桌面h1高度且速度大小为V1运动至距桌面h2高度且速度大小为V2过程的动能定理表达式. h1 h2 二、机械能守恒定律 1.内容： 3.表达式： 在只有重力和弹簧弹力做功的系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 必须先选取参考平面才能确定机械能。 2.条件： 只有重力和弹簧弹力做功 V0 h 【例4】将质量为m的石头从h高的山崖上以角θ向斜上方抛出，抛出时的初速度v0，求石头落地时的速度v是多大？（不计空气阻力） 解：选择地面为零势能面，由机械能守恒定律得 θ 【巩固训练】1.在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是 A.起重机吊起物体匀速上升 B.物体做平抛运动 C.圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动 D.一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象） A 【巩固训练】2.用细线连接一个小球，绳长L，最大偏角θ。求小球到最低点的速度？ θ 【巩固训练】3.如图所示，光滑的水平轨道与光滑半圆弧轨道相切。圆轨道半径R＝0.4m，一小球停放在光滑水平轨道上，现给小球一个v0＝5m／s的初速度。求： （1）球从C点飞出时的速度；(g=10m/s2) （2）球对C点的压力是重力的多少倍 （3）球从C抛出后，落地点距B点多远 1.2m 3m/s 1.25倍 1、机械能 2、机械能守恒定律 概 念： 表达式： 机械能是标量，具有相对性 机械能之间可以互相转化 定律内容： 表达式： 机械能守恒定律成立的条件:只有重力和弹簧弹力做功. 小 结 同学们 再见！ 谢谢指导 EK= eq \f(1,2) mV2 EP= eq \f(1,2) KX2 EP=±mgh = eq \f(1,2) ×2×102+2×10×10 J =300 J = eq \f(1,2) mV2+mgh 解：E=EK+EP Lavf59.23.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 mg（h1-h2）= eq \f(1,2) mV22- eq \f(1,2) mV12 mgh1-mgh2= eq \f(1,2) mV22- eq \f(1,2) mV12 eq \f(1,2) mV12+mgh1= eq \f(1,2) mV22+mg