(共17张PPT)
§7.8 机械能守恒定律
碰鼻实验
把重球拉至鼻尖由静止释放,小球来回摆动,重球会碰到鼻子吗?
一、动能与势能的互相转化
重力做功:动能 重力势能
弹力做功:动能 弹性势能
二、机械能
机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称, 用符号 E 表示
3.机械能是标量,具有相对性
1.概念:
2.表达式:
动能和势能的相互转化
定量关系?
规律探究
A点
B点
由以上两式得
移项得
地面为参考面
=
自由落体运动
1.内容:
在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能和势能可以互相转化,而
总的机械能保持不变。
2.表达式:
条件
三、机械能守恒定律
只有重力或系统内弹簧弹力做功,其它力不做功
A.从做功角度分析
B.从能量转化角度分析
只有系统内动能和势能相互转化,无其它形式能量之间(如内能)转化
机械能守恒条件的归纳
下列所述的实例中(均不计空气阻力),机械能守恒的是( )(多选)
A.石块自由下落的过程
B.人乘电梯加速上升的过程
C.投出的铅球在空中运动的过程
D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程
A C
练一练
A
O
G
F
C
L
θ
L·cosθ
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?
【例】
解: 以最低点为零势能面
最低点的O机械能为
最高点的A机械能为
只有重力做功,机械能守恒,得:
机械能守恒定律解题的一般步骤
(1) 选取研究对象(物体或系统)
(2)对研究对象受力分析,判断机械能是否守恒。
(3)恰当选取参考平面,确定研究对象初状态和末状态的机械能。
(4)利用机械能守恒定律列方程,求解。
练习:除1外都不计空气阻力,哪些情况机械能是守恒的?
巩固练习
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
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:
巩固练习
一小球在真空中自由下落,另一同样小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。下落相同高度。
1.重力做的功是否相同?
2.重力势能的变化相等吗?
3.重力势能分别转化成什么形式的能量。
共同分析思考与讨论
谢谢!