B(共23张PPT)
第五章 机械能及其守恒定律
8、机械能守恒定律
复习
动能 势能
1
2
Ek＝ mv 2
重力势能
弹性势能
1
2
EP＝ k l 2
EP＝m g h
物体由于运动而具有的能叫做动能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做势能
物体的动能和势能之和称为物体的机械能
观察
观察
动能和势能之间如何转换？机械能有什么特点？
v
O
v0
O
理论推导 一
A
B
Ek2+EP2＝Ek1+EP1
EB＝EA
B
A
EA＝Ek1+EP1
EB＝Ek2+EP2
自由下落的小球
竖直上抛的小球
状态１
状态２
状态１
状态２
思考
h1
h2
如图，质量为m的物体 斜面上滑下，物体的机械能守恒？
光滑
粗糙
结论
在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变
理论推导 二
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
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
EK2+EP2=EK1+EP1 即E2=E1
mgh2+mv22/2=mgh1+mv12/2
表达式
说明
中间式中参考面一般选地面
结论
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
2、机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力为零；判断机械能是否守恒时，与它的运动状态并无绝对的关系。
注意：
1、机械能守恒条件是指除重力和弹力之外的其他力不做功，并不是不受其他力的作用。
下列几种情况中，机械-定守恒的是：
A.做匀速直线（F合=0）运动的物体
B.水平抛出的物体（不计空气阻力）
C.固定光滑曲面上运动的物体，如图所示
D.物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动
随堂练习
多项
点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关
BC
下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是：
A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒
B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒
C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒
D.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒
E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒
1.考查守恒条件理解
单项
点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关
C
3.如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，
下列说法正确的是
A、子弹的机械能守恒。
B、木块的机械能守恒。
C、子弹和木块的总机械能守恒。
D、以上说法都不对
D
1、子弹射中木块的过程机械能不守恒
2、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能
守恒
课本例题
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？
O
B
A
θ
l
G
FT
思考
在上题中，若在悬点的正下方P点有一钉子，求小球能运动到右侧的最高位置？
A
θ
P
l
应用机械能守恒定律的解题步骤
(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。
课堂互动讲练
如图5－3－1所示，在水平台面上的A点，一个质量为m的物体以初速度v0被抛出，不计空气阻力，求它到达台面下h处的B点时速度的大小．
图5－3－1
课堂互动讲练
如图5－3－2所示，一根全长为s、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的轻小滑轮上，当受到轻微的扰动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小．
图5－3－2
