高中物理人教版必修二课件：7．8机械能守恒定律（共23张PPT）
文档属性
| 名称 | 高中物理人教版必修二课件：7．8机械能守恒定律（共23张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 1.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-02-08 15:39:05 | ||
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文档简介
(共23张PPT)
知识回顾
1、动能:物体由于运动而具有的能。
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
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：合力所做的总功等于物体动能的变化。
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。
动能和势能的相互转化
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
自由落体
竖直上抛
重力势能减小
动能增加
动能减小
重力势能增加
生活中的现象
某些汽车或列车站的站台都设计有一个小的坡度。这是为什么？
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。
一、动能与势能的相互转化
物体动能、重力势能和弹性势能的总和叫机械能。
通过重力或弹力做功，动能与势能可以相互转化。
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：
二、机械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，有重力做功。
2、弹性势能和动能之间可以互相转化，
有弹力做功。
3、重力势能和弹性势能之间可以互相
转化，有重力和弹力做功。
一、动能与势能的相互转化
动能与势能的相互转化是否存在某种定量关系?
在只有重力做功的物体系统中(以自由落体运动为例）
根据动能定理我们可以得
①
又因为重力做功使得小球的重力势能减少了
②
① = ② 得
移项
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
ΔＥＫ增（减）＝ ΔＥＰ减（增）
V0=0
V1
V2
h1
h2
WG=mgh1-mgh2
mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22
结论：
在只有重力做功的物体系统中，
动能和重力势能可以相互转化，
而总的机械能保持不变。
在只有重力做功的情况下，机械能是守恒的；同样作为机械能组成部分的弹性势能，在只有弹力做功的物体系统中动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能保持不变。
二、机械能守恒定律
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。
内容：
表达式：
适用条件：
只有重力做功或弹力做功
注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
机械能守恒定律
1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
即：只有动能与重力势能、弹性势能相互转化，没有其他任何能量（内能、电能、化学能等）参与
只有重力（弹力）做功包括：
①只受重力，不受其他力
②除重力以外还有其它力，但其它力都不做功
是否表示只受重力或弹力？
注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
2、机械能守恒条件：
G
G
v0
G
（1）物体只受重力，不受其他力。
自由落体运动
竖直上抛运动
平抛运动
2、机械能守恒条件：
（2）物体受重力或弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功。
2、机械能守恒条件：
（3）物体系统只受重力和弹簧弹力，不受其他力。
小球和弹簧组成的系统
在竖直方向上做往返运动。
说一说
下列实例中哪些情况机械能是守恒的
跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。
抛出的篮球在空中运动。
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
√
√
×
√
×
√
√
√
从离地面高20米处以10m/s的初速度水平抛出一个质量为1Kg的铁球，铁球下落过程中在离地5m高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）
解：以地面为参考平面。
例题、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为L，最大偏角为。求小球运动到最低位置时的速度为多大？
解析：小球摆动过程中，细线的拉力不做功，系统只有重力做功，机械能守恒。
解：设小球最低点所在位置为参考平面
由机械能守恒定律得：
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。
(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。
应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
机械能守恒定律
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。
内容：
表达式：
适用条件：
只有重力做功或弹力做功
注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
知识回顾
1、动能:物体由于运动而具有的能。
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
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：合力所做的总功等于物体动能的变化。
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。
动能和势能的相互转化
重力势能转化为动能
动能转化为重力势能
自由落体
竖直上抛
重力势能减小
动能增加
动能减小
重力势能增加
生活中的现象
某些汽车或列车站的站台都设计有一个小的坡度。这是为什么？
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。
一、动能与势能的相互转化
物体动能、重力势能和弹性势能的总和叫机械能。
通过重力或弹力做功，动能与势能可以相互转化。
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：
二、机械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，有重力做功。
2、弹性势能和动能之间可以互相转化，
有弹力做功。
3、重力势能和弹性势能之间可以互相
转化，有重力和弹力做功。
一、动能与势能的相互转化
动能与势能的相互转化是否存在某种定量关系?
在只有重力做功的物体系统中(以自由落体运动为例）
根据动能定理我们可以得
①
又因为重力做功使得小球的重力势能减少了
②
① = ② 得
移项
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
ΔＥＫ增（减）＝ ΔＥＰ减（增）
V0=0
V1
V2
h1
h2
WG=mgh1-mgh2
mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22
结论：
在只有重力做功的物体系统中，
动能和重力势能可以相互转化，
而总的机械能保持不变。
在只有重力做功的情况下，机械能是守恒的；同样作为机械能组成部分的弹性势能，在只有弹力做功的物体系统中动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能保持不变。
二、机械能守恒定律
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。
内容：
表达式：
适用条件：
只有重力做功或弹力做功
注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
机械能守恒定律
1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
即：只有动能与重力势能、弹性势能相互转化，没有其他任何能量（内能、电能、化学能等）参与
只有重力（弹力）做功包括：
①只受重力，不受其他力
②除重力以外还有其它力，但其它力都不做功
是否表示只受重力或弹力？
注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
2、机械能守恒条件：
G
G
v0
G
（1）物体只受重力，不受其他力。
自由落体运动
竖直上抛运动
平抛运动
2、机械能守恒条件：
（2）物体受重力或弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功。
2、机械能守恒条件：
（3）物体系统只受重力和弹簧弹力，不受其他力。
小球和弹簧组成的系统
在竖直方向上做往返运动。
说一说
下列实例中哪些情况机械能是守恒的
跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。
抛出的篮球在空中运动。
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
√
√
×
√
×
√
√
√
从离地面高20米处以10m/s的初速度水平抛出一个质量为1Kg的铁球，铁球下落过程中在离地5m高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）
解：以地面为参考平面。
例题、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为L，最大偏角为。求小球运动到最低位置时的速度为多大？
解析：小球摆动过程中，细线的拉力不做功，系统只有重力做功，机械能守恒。
解：设小球最低点所在位置为参考平面
由机械能守恒定律得：
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。
(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。
应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
机械能守恒定律
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。
内容：
表达式：
适用条件：
只有重力做功或弹力做功
注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力