8.4 机械能守恒 —2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第二册课件(18张PPT)

文档属性

名称 8.4 机械能守恒 —2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修第二册课件(18张PPT)
格式 zip
文件大小 4.9MB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-06-09 10:31:25

文档简介

(共18张PPT)
提出问题:动能和势能之间转化满足什么规
律?转化过程中机械能是否保持不变?
总结:1、重力势能与动能之间可以相互转化。
2、弹性势能与动能之间可以相互转化。
我们把重力势能、弹性势能、动能统称为机械能。
即一个物体的机械能为动能和势能之和。
k
P
E
E
E
+
=
探究活动:探寻动能与势能的转化规律
V0=0
h1
h2
V1
V2
A
B
(1)分析小球的受力情况、做功情况
(2)由动能定理得到表达式
(3)分析该表达式得出结果
如图所示,小球从某高处自由下落(不计空气阻力),先后经过两点A、B,设在A点速度为V1,高度为h1,在B
点速度为V2,高度为h2,请推导A点的机械能与B点的机械能大小的关系。
结论:在自由落体中,只有重力做功,物体的机械能守恒。
如图,质量为m物体的小球沿着光滑的曲面下滑
如图,质量为m的物体做平抛运动(不计空气阻力)
推一推:物体在A点的机械能与B点的机械能相等吗?
如图,质量为m的小球从最高点下摆(不计空气阻力)
机械能守恒定律
表述:在只有重力做功的物体系统内,
动能和重力势能可以相互转化,
而总的机械能保持不变。
---条件
结论
}
理解守恒条件:只有重力做功
(1)物体只受重力。
(2)物体受重力,还受其他力,但其他力不做功;或除重力之外的其他的力做功的代数和为零。
表达式:(1)ΔEp减=ΔEk增(或ΔEp增=ΔEk减)
(2)E2=E1(
)
探究活动:
有除重力以外的其他力做功,机械能如何变化?
1.跳伞运动员在离开飞机后的开始一段时间内降落伞没有打开,将自由下落,此时机械能守恒吗?
应用
一:判断物体的机械能是否守恒
2.降落伞打开后的一段时间内运动员将匀速下降,此时机械能守恒吗?
3、生活中的实例
车站
随着人类能量消耗的迅速增加,如何有效地提高能量的利用率,是人类所面临的一项重要任务,右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度。
明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度?
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。小球运动到最低位置时的速度是多大?(空气阻力忽略不计)
O
B
A
θ
L
解:把最低点的重力势能定为零,以小球最高点A点为初状态,最低点O点为末状态
初状态
末状态
由机械能守恒定律得:

应用二:利用机械能守恒定律解决问题
动能和弹性势能间的转化
在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,但机械能的总量保持不变。
v
弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化
机械能(E=EK+EP)守恒定律:
(1)内容: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。
(2)表达式:EK2+EP2=EK1+EP1
ΔE减=ΔE增
mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2
(3)条件:只有重力、弹力做功
知识回顾
1.如图所示,竖直轻弹簧固定在水平地面上,弹簧的劲度系数为m,原长为l。质量为m的铁球由弹簧的正上方h高处自由下落,与弹簧接触后压缩弹簧,当弹簧的压缩量为x时,铁球下落到最低点,不计空气阻力,重力加速度g。则在此过程中(  )
A.铁球的机械能守恒
B.弹簧弹性势能的最大值为mg(h+x)
C.铁球下落到距地面高度为l时动能最大
D.铁球动能最大的位置与h有关
B
2、下列情况中,机械能守恒的是(  )
A.一个金属块沿斜面匀速下滑
B.被起重机吊起的货物正在加速上升
C.跳伞运动员带着张开的降落伞在空中匀速下落
D.飞船在大气层外绕地球沿椭圆轨道做无动力飞行
D
3、如图所示,将质量为m的石块从离地面h高处以初速度v斜向上抛出。以地面为参考平面,不计空气阻力,当石块落地时(  )
A.动能为mgh
B.机械能为
C.动能为
D.重力势能为mgh
B
4、如图所示,用轻弹簧和不能伸长的轻细线分别吊质量相同的小球A、B,将两球拉开使细线与弹簧都在水平方向上,且高度相同,而后由静止放开A、B两球,两球在运动中空气阻力不计,最低点高度相同,下列说法正确的是(  )
A.A球的速度大
B.B球的速度大
C.A球的机械能守恒
D.B球的机械能守恒
AC