人教版高一物理必修二 7.8 机械能守恒定律课件（共19张PPT）

(共21张PPT)
7.8 机械能守恒定律
势能
动能：
重力势能：
弹性势能：
一、机械能
机械能（E）
二、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
重力做正功，重力势能减小
动能增加
动能减小
重力做负功，重力势能增加
思考：质量为m的物体自由下落
过程中，经过高度为h1的A处时
速度为v1，下落至高度h2的B处
时速度为V2，不计空气阻力，取
地面为参考平面，由A下落到B过
程中:
（1）利用动能定理求重力做的功？
（2）利用重力做功与重力势能变
化量的关系求重力做的功？
从A运动到B的过程中，只有重力做功，
由动能定理有：
另外，由重力做功与重力势能变化的关系有：
由（1）式和（2）式得：
即：
或
机械能守恒
在A点时：
在B点时：
上面例子当中，如果不能忽略空气阻力，机械能还守恒吗？
机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功
三、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，
动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
条件：a、只受重力或弹力作用
b、除了重力和弹力还受到其他力的作用，
但是其他力不做功
2、表达式：
1、在下面各实例中，哪些过程机械能是守恒的，哪些过程机械能不守恒？为什么？
（1）跳伞运动员和降落伞匀速降落
（2）一个物体沿斜面匀速下滑
（3）起重机匀速吊起重物
（4）拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升
（5）铅球在空中做平抛运动
例与练
2、把一个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。小球运动到最底位置时的速度是多大？
G
F
拉力F不做功，只有重力G做功，小球机械能守恒。
以最低点为参考平面。
（1）明确研究对象，画出过程示意图；
四、应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
（2）对物体进行受力分析，明确各力做功的情况，判断是否符合机械能守恒的条件；
（3）恰当地选取参考平面，确定物体初、末状态的机械能（势能和动能）；
（4）根据机械能守恒定律列方程求解。
3、小球沿高为h=5m的光滑斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。（g取10m/s2）
G
FN
支持力N不做功，只有重力G做功，小球机械能守恒。
以斜面底面为参考平面。
4、从20米高的塔上以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, g取10m/s2 ）
以地面为参考平面。
5、如图为翻滚过山车示意图，圆轨道的半径为10m，为了安全，则过山车由静止开始向下运动时离地至少多高？（不考虑空气阻力和摩擦阻力）
以地面为参考平面。
6、如图所示，轻质弹簧的一端与墙相连，质量为2kg的小球以5m/s的速度沿光滑水平面运动并压缩弹簧，则弹簧的最大弹性势能为___J，当小球的速度为2m/s时，弹簧的弹性势能为___J。
v0
（思考题）如图所示，物体A、B用绳子连接穿过定滑轮，已知mA=2mB, 绳子的质量不计，忽略一切摩擦，此时物体A、B距地面高度均为H，释放A，求当物体A刚到达地面时的速度多大？（设物体B到滑轮的距离大于H）
对A：
mAg
mBg
A机械能不守恒
F
对B：
F
B机械能不守恒
对A、B整体，拉力F做功代数和为零，
所以A、B整体机械能守恒。
拉力F做负功，
拉力F做正功，
以地面为参考平面。