2、研究机械能守恒定律(共19张PPT)

(共19张PPT)
4.2
研究机械能守恒定律
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。
知识回顾
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,等于重力势能变化量的负值。
一、动能与势能的相互转化
举世闻名的三峡工程怎样利用水力发电？
一、动能与势能的相互转化
物体动能和势能（重力势能和弹性势能）之和叫机械能。
通过重力或弹力做功，动能与势能可以相互转化。
重力势能
动能
动能和势能相互转化（一）
一、动能与势能的相互转化
弹性势能
动能和重力势能
动能和势能相互转化（二）
一、动能与势能的相互转化
一、动能与势能的相互转化
猜想
机械能的总量保持不变?
?
?
二、机械能守恒定律
1、分析论证：研究重锤自由下落过程中机械能是否守恒（忽略空气阻力）
A
B
C
Ep=0
设打桩机重锤的质量是m，以桩顶为参考平面。
A点
B点
C点
可得，三个位置的机械能E1=E2=E3均为mgH。
二、机械能守恒定律
结论：重锤在自由下落过程中，只有重力做功，它的重力势能转化为动能，但动能与重力势能之和是一个恒量，即机械能保持不变。
2、探究机械能守恒的条件
（1）只有重力做功
由重力做功与重力势能变化的关系：
由动能定理：
即：
Ek1+
Ep1＝
Ek2
+
Ep2
或：
E1＝
E2
机械能守恒
(支持力不做功
)
W合＝WG＝Ek2
—
Ek1
WG＝Ep1
—
Ep2
二、机械能守恒定律
探究机械能守恒的条件
（2）同理我们可以证明只有弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变。
课后理论证明：
二、机械能守恒定律
（3）研究证明，不论物体是做直线运动还是曲线运动，在只有重力或弹力做功的情况下，这个结论都是正确的。
3、机械能守恒定律：
⑴、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。
二、机械能守恒定律
⑵、表达式：
二、机械能守恒定律
表达式：
系统内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：
从不同状态看
从能的转化角度看
从能的转移角度看
⑶、适用条件：
说一说
下列实例中哪些情况机械能是守恒的
用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。
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。
光滑水平面上运动的小球，把弹簧压缩后又被弹回来。
v
练习
、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
9.
关闭了动力的过山车的运动
10.
导弹在空中爆炸
×
√
√
√
√
课堂小结
1、机械能：定义、表达式
2、机械能守恒定律
（1）、内容
（2）、表达式
（3）、适用条件
作业布置
课本66页：1、2、3、4题