(共18张PPT)
机械能守恒定律
学习目标
1.通过机械能守恒定律的学习,初步建立能量观念、体会守恒思想
2.会用能量观念分析具体实例中动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化。
3.理解机械能守恒定律的推导过程。
4.会从做功和能量转化的角度判断机械能是否守恒,能应用机械能守恒定律解决有关问题,体会利用机械能守恒定律解决问题的便利性。
追寻守恒量
在摆球运动的过程中,有哪些物理量是变化的,哪些是不变的?
感受机械能:动能与势能的相互转化
重力势能、弹性势能和动能统称为机械能。
机械能
机械能守恒定律(分组情境分析)
哪些力做功?
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?
重力势能转化成什么形式的能?
机械能是否守恒?
思考与回答
1.动能与势能的相互转化,如果总量保持不变,我们称之为“机械能守恒”,即动能的变化等于势能的变化。
总结小组的分析结果,什么情况下,机械能守恒?什么时候不守恒?
2.机械能守恒的时候物体所受的力有什么特点?功有什么特点?
理论推导
物体沿光滑曲面滑下,物体在某一时刻处在高度为 h1 的位置A,这时它的速度是 v1, 经过一段时间后,物体下落到高度为 h2 的另一位置 B,这时它的速度是 v2 。
阅读课本91页)
请结合(动能定理和
重力做功与重力势能的关系,
推导机械能守恒定律表达式。
弹簧振子的振动
A O B
2、表达式:
1、内容:在只有重力或弹力做功的系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。这叫做机械能守恒定律。
3、守恒条件:系统内只有重力或弹力做功
机械能守恒定律
判断下列各题中物体的机械能是否守恒?(除第三幅图外,不计阻力)
例题1
荡秋千的女孩
高山滑雪的运动员
空中匀速下落的跳伞员
碰床运动中的人床系统
把一质量为m的小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为θ。如果阻力忽略,求小球运动到最低位置时的速度为多少?
把最低点的重力势能定为0.
从得到的表达式分析, 初状态θ角与最低位置的速度v 有怎样的关系?
思考
例题2
●明确研究对象(物体或系统);
●对研究对象进行受力分析,判断是否符合机械能守恒的条件;
●恰当地选取零参考面,列出初末两个状态的机械能;
●根据机械能守恒定律的表达式列等式,求解结果。
机械能守恒定律解题的一般步骤
课堂小结
物理世界因千变万化而美妙,又因万变不离宗而神奇。未来,还有更多的“守恒量”等待我们的探寻!
1.课题探究:寻找守恒量
2.课后练习题
作业