8.4 机械能守恒定律 课件5-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 版权所有：徐圣钦 QQ：894665727 新人教版高中物理必修2 第八章 8.4.1 机械能守恒定律 5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功 等于物体重力势能的减少量。 弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系：弹簧弹 力做功等于弹簧弹性势能的减少量。 1、动能:物体由于运动而具有的能。 2、重力势能:地球上的物体由于被举高而具有的能。 3、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。 4、动能定理：所有外力对物体做的总功等于物体动能的变化。 伽利略 碰鼻实验： 机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称， 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： 动能和势能可以相互转化吗？ （只有在确定的参考系和零势能参考平面情况下，机械能才有确定的物理意义） 一、机械能 1、分析单摆摆动过程中动能和势能的变化情况 C-B，动能 ，重力势能 ； B-A，动能 ，重力势能 ； A-B，动能 ，重力势能 ； B-C，动能 ，重力势能 ； O-B，弹力做 功，弹性势能 动能 ； B-O，弹力做 功，弹性势能 动能 ； O-A，弹力做 功，弹性势能 动能 ； A-O，弹力做 功，弹性势能 动能 ； 2、弹簧的过程中动能和势能的变化情况 二、动能和势能的相互转化 如下图中，质量为m的物体均从高为h1的A点以速度v1运动到高为h2的B点速度为v2，求这四个过程中重力对物体做的功？（不计空气阻力和摩擦阻力） 如果物体沿粗糙面下滑呢？ Ek2+EP2≠Ek1+EP1 即 E1≠E2 结论：除重力外有其他力做功，机械能改变。 在只有重力做功的物体系统内，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 若地面光滑，根据动能定理 Ek2-Ek1=W弹 Ek2 Ep2 Ek1 Ep1 在只有弹力做功的物体系统内，动能与弹性势能可以互相转化，总的机械能也保持不变。 由弹力做功与弹性势能的变化关系得 W弹=-ΔEp=Ep1-Ep2 由两式得 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 即E2=E1 1.内容： 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 2.适用对象： 单个质点、多个物体组成的系统 (1).动能增加，势能一定减小，且动能增加量等于势能减小量。 (2).动能减小，势能一定增加，且动能减小量等于势能增加量。 二、机械能守恒定律 （1）EK2+EP2=EK1+EP1 即E2=E1 3、表达式： 只有重力做功或弹簧弹力做功 4、机械能守恒条件： （1）物体只受重力或弹簧弹力，不受其他力 （2）物体除受重力或弹簧弹力外，还受其他力，但其他力不做功 （3）除受重力、弹力外，还受其他力，其他力做功，但做功代数和为零 也不要把只有重力和弹力做功理解为物体只受重力和弹力. 不要把其他力不做功理解为物体受到的合外力为零.(物体所受合力为零，机械能也不一定守恒) 注意: 【例题1】判断下列各题中物体的机械能是否守恒？ 将小球斜抛出去后 木块沿光滑固定斜面下滑 降落伞匀速下降 G G G FN f √ √ 用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。 × × 【例3】 把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆如图）， 摆长为l ,最大偏角为θ .如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时的速度是多大？ θ O l A C 〖解〗 选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面 从最高点到最低点的过程中机械能守恒，则有 ： 设小球在最低点时速度为v 即 mv2= mgl ( 1- cosθ) Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 1. 选取研究对象（物体或系统）和研究过程； 应用机械能守恒定律解题的一般步骤: 2. 判断机械能是否守恒（是否只有重力或弹簧弹力做功）； 3. 确定研究对象初、末状态的机械能(恰当选取参考平面)； 4. 根据机械能守恒定律列方程求解。 应用机械能守恒定律解题，只需考虑过程的初、末状态，不必考虑两个状态间过程的细节，这是它的优点。 $$