7.8 机械能守恒定律 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版必修2(共13张PPT)

(共13张PPT)
重力势能
动能
弹性势能
动能
机械能守恒定律
1. 定义：物体的动能和势能之和称为机械能。
　　
一、机械能：
2、机械能包括动能、重力势能、弹性势能。
质量为m的物体自由下落过程中，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，不计空气阻力，取地面为参考平面，试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。
h1
v1
v2
h2
A
B
由动能定理得
1、表述：在只有重力或弹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。
E1=E2
2、表达式：
二、机械能守恒定律：
3、机械能守恒的条件：
只有重力或弹力做功
①物体只受重力。（抛体运动。）
B
A
h1
h2
v2
v1
θ
②除重力外还受其它力，但其它力不做功。
③其它力做功之和为零。
如图，质量为m物体的小球沿着光滑的曲面下滑
如图，质量为m的物体做平抛运动（不计空气阻力）
思考讨论：
物体在A点的机械能与B点的机械能相等吗？
如图，质量为m的小球从最高点下摆（不计空气阻力）
v0
h1
h2
A
B
v1
v2
A
O
B
被压缩的弹簧将小球弹出的过程中，小球的动能与弹簧的弹性势能将怎样变化？(水平面光滑)
3、注意：
①物体和地球系统机械能守恒，可说成物体机械能守恒。
②物体和弹簧的机械能守恒。
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒
C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒
D.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒
E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒
说明：机械能是否守恒与物体的运动状态无关
下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是：
例1、试判断下列各运动中机械能是否守恒(均不计空气阻力和摩擦阻力)
1. 抛出的手榴弹的运动。
2. 细绳拴着小球在水平面内做匀速圆周运动。
3. 手拉着一物体沿斜面匀速上滑。
4. 套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动。
5. 起重机吊起一物体。
6. 自由下落的小球压缩弹簧后又被弹回。
7. 弹簧下吊一小球上下振动。
8. 蹦极。
9. 关闭了动力的过山车的运动。
10. 导弹在空中爆炸。
√
√
×
√
×
×
√
√
√
√
例：如图所示，把一块质量是3.0kg的石头，从20m高处的山崖上以30°角，5 m/s的速度朝斜上方抛出。（空气阻力不计） 求石头落地时速度的大小。
由机械能守恒定律知：
最低点的B机械能为
最高点的A机械能为
解：
所以，石头落地的速度为：
车站
随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人类所面临的一项重要任务，右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。
明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？
进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。
概 念：
表达式：
机械能是标量，具有相对性
定律内容
表达式
条件:只有重力或弹簧弹力做功。
课堂小结
机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称
机械能守恒定律
机械能