第五节 机械能守恒定律（教学课件）物理粤教版必修第二册

第五节 机械能守恒定律 粤教版（2019）高中物理必修第二册 第四章 机械能及其守恒定律 @HY 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 复习回归 判断机械能是否守恒 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 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 复习回归 判断机械能是否守恒 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 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 复习回归 判断机械能是否守恒 复习回归 能量转化情况 重力做正功 EPG或EP弹 EK 减小 增加 重力势能和动能 转化为弹性势能 各能量变化情况 各个力 做功情况 下落过程 与地面接触 到最低点 最低点到 刚离地面 刚离地面 到最高点 重力做正功 弹力做负功 EPG减小 EP弹增大 减小 重力势能转化为动能 重力做负功 弹力做正功 EPG增加 EP弹减小 增加 弹性势能转化为 重力势能和动能 重力做负功 EPG增加 减小 动能转化为重力势能 小球受力分析 G G F弹 G F弹 G 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 判断机械能是否守恒 复习回归 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 判断机械能是否守恒 试分析在蹦极、撑竿跳高过程中的 动能和势能之间的转化过程 EK EP弹 EPG EPG EK和EP弹 复习回归 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 判断机械能是否守恒 h1 h2 B A C v1 v2 如图，一个质量为m的小球自A点开始自由下落， 经过离地面高度为h1的B点时的速度为v1； 下落到离地面高度为h2的C点时的速度为v2， 从这个例子中怎么证明机械能是守恒的？ 以小球的自由落体为例 情景构建 复习回归 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 判断机械能是否守恒 h1 h2 B A C v1 v2 由外力做功的表达式得: 由动能定理得: WG= 由以上两式得: 移项得: 结论: 地面为参考面 理论分析 复习回归 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 判断机械能是否守恒 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、守恒条件:只有重力做功或弹簧弹力做功(物体可还受其他力，但其他外力或内力不做功或做功为零） 3、表达式： ①E1= E2 EP1＋EK1=EP2＋EK2 （多用于两个及以上物体系统） 是否表示只受重力或弹簧弹力？ ②ΔEk增(减）=ΔEp减（增） ③ΔEA减=ΔEB增 机械能守恒定律 复习回归 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 判断机械能是否守恒 1、判断下列过程中物体的机械能是否守恒 小球做 自由下落运动 小球做 竖直上抛运动 小球做平抛运动 物体只受重力（只有重力做功） 纸飞机水平抛出 复习回归 机械能 理论验证 动能与动能的相互转化 判断机械能是否守恒 2、判断下列过程中物体的机械能是否守恒 小球沿光滑斜面滑下的过程 小球由于惯性沿光滑斜面上滑的过程 小球左右摆动的过程 小球沿粗糙斜面滑下的过程 除重力和弹力外，还受其它力，但其它力不做功 如图4-5-6所示,运动员投掷铅球时,把铅球从距离地面高度h=1.8m的A处以v0=12m/s的初速度投出去. (2)如果投掷一架纸飞机,能否使用上述投掷铅球的物理模型分析?若不行,请说明 理由 (1)求铅球落到地面C处时速度v的大小(g=10m/s2) 例题 (1)选择铅球为研究对象.铅球离手后,与重力相比,空气阻力可忽略不计,运动全过程可看作只有重力做功,可以运用机械能守恒定律求解 (1)以铅球为研究对象,从A处离手到落至地面,只有重力做功,机械能守恒以地面为参考平面 解 所以铅球落地时速度 而铅球落到地面C处时,总的机械能为 故有 分析 铅球在A处时,总的机械能为 (2)纸飞机离手后到落地的过程中,空气阻力不能忽略,并且对纸飞机做负功,机械能不守恒,因此不能使用投掷铅球的物理模型分析. (2)纸飞机受到的重力较小,此时空气阻力不能忽略,因此除了重力做功,还要考虑空气阻力做功,机械能不守恒,但整个过程能量守恒. 分析 1、在下列实例中，不计空气阻力，机械能不守恒的是( ) A．做自由落体运动的物体。 B．小球落在弹簧上，把弹簧压缩后又被弹起。（研究对象：小球） C．沿光滑曲面自由下滑的物体。 D．起重机将重物匀速吊起。 BD 课堂练习 2、一跳水运动