(共25张PPT)
机械能守恒定律
跳 高
蹦 床
一、机械能
1. 概 念:
动能、重力势能和弹性势能的统称。
总机械能为动能和势能之和。
2. 表达式:
E=Ek+Ep
3. 机械能是标量,具有相对性:
先选取参考平面和参考系才能确定机械能。(一般选地面)
例一:
物体质量m=2kg在距地面20m高处,以10m/s的水平速度飞行,求它的总机械能为多少?
g=10m/s2
500J
演示实验一:
铁球在与圆形轨道相连的斜面某一高度下滑
试分析:
铁球的动能和重力势能如何转化?
二、动能与势能的相互转化
1. 重力势能和动能之间可以互相转化
二、动能与势能的相互转化
1. 重力势能和动能之间可以互相转化
1. 重力势能和动能之间可以互相转化
二、动能与势能的相互转化
2. 弹性势能和动能之间可以互相转化
二、动能与势能的相互转化
2. 弹性势能和动能之间可以互相转化
机械钟表的齿轮转动
二、动能与势能的相互转化
2. 弹性势能和动能之间可以互相转化
蹦蹦床
二、动能与势能的相互转化
2. 弹性势能和动能之间可以互相转化
二、动能与势能的相互转化
2. 弹性势能和动能之间可以互相转化
二、动能与势能的相互转化
二、动能与势能的相互转化
三、机械能守恒定律
1. 定律内容:
在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生互相转化,但总机械能保持不变。
2. 表达式:
1
2
mv22 + mgh2 = mv12 + mgh1
1
2
三、机械能守恒定律
三、机械能守恒定律
三、机械能守恒定律
3. 机械能守恒定律的证明:
一个小球在真空中自由下落,另一个同样的小球在粘滞性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。在这两种情况下,重力所做的功相等吗?重力势能的变化相等吗?重力势能各转化成什么形式的能?
关于物体的机械能是否守恒的叙述,下列说法中正确的是:( )
A.做匀速直线运动的物体,机械能一定守恒
B. 做匀速变速直线运动的物体,机械能一定守恒
C.外力对物体所做的功等于0时,机械能一定守恒
D.物体若只有重力做功,机械能一定守恒
2. 在下列实例中运动的物体,不计空气阻力,机械能
不守恒的是:( )
A.起重机吊起物体匀速上升
B.物体做平抛运动
C.圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动
D.一个轻质弹簧上端固定,下端系一重物,重物在竖直方向上做上下振动(以物体和弹簧为研究对象)
3. 跳伞运动员从高空下落时,在他张伞后,所受的空
气阻力等于运动员和伞的总重力时,运动员具有的
机械能:( )
A.动能、势能和总机械能都不变
B.重力势能减少,动能增加,总机械能不变
C.重力势能减少,动能不变,总机械能减少
D.重力势能不变,动能为零,总机械能不变
机械能守恒定律和动量守恒定律的区别
机械能守恒定律和动量守恒定律虽然研究对象都是相互作用的物体系,且研究的都是某一物理过程,但它们研究物理过程的出发点不同,因此处理问题的方法也完全不同,其主要区别为:
A.守恒的条件不同
系统机械能是否守恒,决定于是否有重力(弹力)以外的力做功;系统动量是否守恒,决定于是否有外力作用。
B.受力分析出发点不
在利用机械能守恒定律处理问题时,要着重分析力做功情况,看看是否有重力(弹力)以外的力做功;在利用动量守恒定律处理问题时,着重分析系统受力情况(不管是否做功),并着重分析是否有外力作用。
C.列方程时注意点不同
列机械能守恒定律方程首先要确定系统零势能位置,其定律表示成为标量式,任何情况下都不能分解和合成;列动量守恒定律方程前先要确定矢量的正方向,其定律表示成为矢量式,且可在某一方向应用。
D.必须注意,由于两个守恒定律的成立条件不同,所以系统机械能守恒时,动量不一定守恒.同样动量守恒的系统,机械能不一定守恒。
机械能守恒定律和动量守恒定律的区别