8.4机械能守恒定律 课件(共16张PPT) 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 8.4机械能守恒定律 课件(共16张PPT) 高一下学期物理人教版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 2.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-02-21 08:59:21 | ||
图片预览
文档简介
(共16张PPT)
第八章 机械能守恒定律
第4节 机械能守恒定律
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，由于弹力的作用而具有的势能。
4、动能定理：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
5、重力做功等于物体重力势能的减少量。
弹簧弹力做功等于弹簧弹性势能的减少量。
=-ΔEP
=-ΔEP
=ΔEk
一、知识回顾
一、机械能
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）
压缩的弹簧
v=0
二、动能与势能的相互转化
在动能和势能的转化过程中，总的机械能（机械能的总量）是否是恒定不变的呢？
一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落(图8.4-2)。它们都由高度为h的地方下落到高度为h，的地方。在这两种情况下，重力做的功相等吗 重力势能的变化相等吗 动能的变化相等吗 重力势能各转化成什么形式的能
（1）这两种情况下，重力做功相等；
（2）重力势能的变化相等；
（3）动能变化不相等；
（4）第一次减小的重力势能完全转化为动能，第二次减小的重力势能除了转化为动能外，还有一部分转化为内能。
三、机械能守恒定律
物理情景：物体沿光滑曲面滑下，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计阻力，重力加速度为g，取地面为参考平面。
问题：（1）从A至B的过程中，物体受到哪些力？他们做功情况如何？
（2）求物体在A、B处的机械能EA、EB；
（3）比较物体在A、B处的机械能的大小。
可见，在只有重力做功的系统内，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
2.表达式：
守恒观点
转化观点
转移观点
或 ΔEk减=ΔEp增
或 ΔEA减=ΔEB增
（3）ΔEA增=ΔEB减
（2）ΔEk增= ΔEp减
（1）EK2+EP2=EK1+EP1 即 E2=E1
机械能守恒定律
F1
F2
A
B
三、机械能守恒定律
你是如何理解“只有重力（或弹力）做功”的？
（1）只受重力
（或弹力）作用
如：
自由落体运动
抛体运动
竖直上抛
竖直下抛
平抛
斜抛
物体沿光滑斜面下滑
物体沿光滑曲面下滑
单摆
（2）除受重力（或弹力）外，还受其他力作用，但其他力不做功
物体在外力F作用下沿斜面上滑，且F=f
(3)除重力（或弹力）做功外，其他力也做功，但其他力做功代数和为零。
三、机械能守恒定律
例：
物体沿光滑地面匀速运动
V
F
物体匀速上升（不计阻力）
试分析物体机械能是否守恒？
只有重力做功或弹簧弹力做功
3、机械能守恒条件：
（1）物体只受重力或弹簧弹力，不受其他力（自由落体运动、抛体运动）
（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（沿光滑斜面、曲面上下滑）
（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:
(4)从能量转化角度分析：
物体系统中只有动能和势能的相互转化。系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能(如内能)，系统的机械能守恒
机械能守恒定律
定律内容：
表达式：
机械能守恒定律成立的条件：
应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
与动能定理的区别？
成立的条件不同！！！
动能定理适用于：everything
机械能守恒适用于：只有WG和W弹的情况
课堂小结
【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：
小球自由下落（不计阻力）
思考：小球机械能是否守恒？
不守恒，小球重力势能不变，动能减少，所以机械能减少。
思考：小球机械能是否守恒？
守恒，小球机械能守恒，其实指的是小球和地球组成的机械能守恒，只是我们一般把地球省略去了。
v
但小球与弹簧组成的系统机械能守恒。
练习、（多选）下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是
A、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。
B、做匀变速直线运动的物体机械能可能守恒。
C、合外力对物体做功为零时，物体的机械能守恒。
D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒。
E、物体匀速向上运动时所受合力为零，其机械能守恒
F、物体做平抛运动时机械能守恒
G、物体在竖直平面内做匀速圆周运动时机械能守恒
BDF
练习、（多选）如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法正确的（ ）
A.重力对物体做的功为mgh
B.物体在海平面上的势能为mgh
C.物体在海平面上的动能
D.物体在海平面上的机械能
AD
应用机械能守恒定律的解题步骤
(1)确定研究对象
(2)对研究对象进行正确的受力分析
(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件
(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。
(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。
第八章 机械能守恒定律
第4节 机械能守恒定律
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，由于弹力的作用而具有的势能。
4、动能定理：外力对物体做的总功等于物体动能的变化。
5、重力做功等于物体重力势能的减少量。
弹簧弹力做功等于弹簧弹性势能的减少量。
=-ΔEP
=-ΔEP
=ΔEk
一、知识回顾
一、机械能
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）
压缩的弹簧
v=0
二、动能与势能的相互转化
在动能和势能的转化过程中，总的机械能（机械能的总量）是否是恒定不变的呢？
一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落(图8.4-2)。它们都由高度为h的地方下落到高度为h，的地方。在这两种情况下，重力做的功相等吗 重力势能的变化相等吗 动能的变化相等吗 重力势能各转化成什么形式的能
（1）这两种情况下，重力做功相等；
（2）重力势能的变化相等；
（3）动能变化不相等；
（4）第一次减小的重力势能完全转化为动能，第二次减小的重力势能除了转化为动能外，还有一部分转化为内能。
三、机械能守恒定律
物理情景：物体沿光滑曲面滑下，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计阻力，重力加速度为g，取地面为参考平面。
问题：（1）从A至B的过程中，物体受到哪些力？他们做功情况如何？
（2）求物体在A、B处的机械能EA、EB；
（3）比较物体在A、B处的机械能的大小。
可见，在只有重力做功的系统内，动能与重力势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
2.表达式：
守恒观点
转化观点
转移观点
或 ΔEk减=ΔEp增
或 ΔEA减=ΔEB增
（3）ΔEA增=ΔEB减
（2）ΔEk增= ΔEp减
（1）EK2+EP2=EK1+EP1 即 E2=E1
机械能守恒定律
F1
F2
A
B
三、机械能守恒定律
你是如何理解“只有重力（或弹力）做功”的？
（1）只受重力
（或弹力）作用
如：
自由落体运动
抛体运动
竖直上抛
竖直下抛
平抛
斜抛
物体沿光滑斜面下滑
物体沿光滑曲面下滑
单摆
（2）除受重力（或弹力）外，还受其他力作用，但其他力不做功
物体在外力F作用下沿斜面上滑，且F=f
(3)除重力（或弹力）做功外，其他力也做功，但其他力做功代数和为零。
三、机械能守恒定律
例：
物体沿光滑地面匀速运动
V
F
物体匀速上升（不计阻力）
试分析物体机械能是否守恒？
只有重力做功或弹簧弹力做功
3、机械能守恒条件：
（1）物体只受重力或弹簧弹力，不受其他力（自由落体运动、抛体运动）
（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（沿光滑斜面、曲面上下滑）
（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:
(4)从能量转化角度分析：
物体系统中只有动能和势能的相互转化。系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转化成其他形式的能(如内能)，系统的机械能守恒
机械能守恒定律
定律内容：
表达式：
机械能守恒定律成立的条件：
应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
与动能定理的区别？
成立的条件不同！！！
动能定理适用于：everything
机械能守恒适用于：只有WG和W弹的情况
课堂小结
【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：
小球自由下落（不计阻力）
思考：小球机械能是否守恒？
不守恒，小球重力势能不变，动能减少，所以机械能减少。
思考：小球机械能是否守恒？
守恒，小球机械能守恒，其实指的是小球和地球组成的机械能守恒，只是我们一般把地球省略去了。
v
但小球与弹簧组成的系统机械能守恒。
练习、（多选）下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是
A、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。
B、做匀变速直线运动的物体机械能可能守恒。
C、合外力对物体做功为零时，物体的机械能守恒。
D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒。
E、物体匀速向上运动时所受合力为零，其机械能守恒
F、物体做平抛运动时机械能守恒
G、物体在竖直平面内做匀速圆周运动时机械能守恒
BDF
练习、（多选）如图所示，在地面上以速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，不计空气阻力，则下列说法正确的（ ）
A.重力对物体做的功为mgh
B.物体在海平面上的势能为mgh
C.物体在海平面上的动能
D.物体在海平面上的机械能
AD
应用机械能守恒定律的解题步骤
(1)确定研究对象
(2)对研究对象进行正确的受力分析
(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件
(4)视解题方便选取零势能参考平面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。
(5)根据机械能守恒定律列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。