人教版高中物理必修2课件机械能守恒.ppt

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1、机械能守恒运动中的能量转化hGNv物体沿斜面滑下G做正功N不做功高度降低，势能减小动能增大N与v的方向垂直，N不做功重力势能转化为动能机械能：物体的动能和势能之和称为物体的机械能。hGNv物体滑上斜面G做负功N不做功高度升高，势能增大动能减小N与v的方向垂直，N不做功动能转化为重力势能分析过程AOhEpEkWG>0过程OBhEpEkWG<0动能和弹性势能的相互转化系统的机械能的变化重力或弹力（系统内力）做功，机械能可以从一种形式的能转化为另一种形式我们已经知道动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否

2、真的保持不变？下面我们就来定量讨论这个问题。机械能守恒定律（实验）实验条件：轨道表面光滑刚性小球忽略空气助力请仔细观察三组实验，小球的运动状态发生了怎样的变化？机械能守恒定律（实验分析）ABOABOABO实验现象：实验1与实验2中，小球在A、B达到高度相同，速度为零。实验分析：EpA=EpBEkA=EkB=0EA=EB实验猜想：由A到B，系统机械能经过一系列能量形式的转化，总量保持不变，我们有理由认为O点的机械能总量与AB点也相同。是否可以说，A点的势能完全转化为O点的动能，下面我们来求证。根据动能定理，有重力做功与重力势能的关系可知

3、：由以上两式可以得到：A点B点hGNvAB简化实验论证：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。同样可以证明，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，而总的机械能保持不变。结论：所以，实验3中重力势能完全转化为动能，轨道原因永远无法到达B点，只能保持匀速直线运动。在只有重力或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，这就是机械能守恒定律．1、定律内容2、表达式EK2+EP2=EK1+EP1即E2=E1机械能守恒定律把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆

4、，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？OBAθlGFT例题：〖分析〗拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；所以这个过程中只有重力对小球能做功，机械能守恒。选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。小球在最低点O时为末状态：末状态的动能：Ek2=1/2mv2重力势能：Ep2=0末状态的机械能为：Ek2+Ep2=1/2mv2根据机械能守恒定律有：Ek2+Ep2=Ek1+Ep1即1/2mv2=mgl(1-cosθ)v=小球在最高点A时为初状态：初状态的动能：Ek1=0初状态的重力势能：Ep1=mg(l-lcosθ）初状

5、态的机械能：Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)解：一、机械能：物体的动能和势能之和称为物体的机械能。二、物体的动能和势能可以相互转化。三、机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。1、守恒条件：a、只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零）b、只发生动能和势能间的相互转化。2、表达式：E１=E2或EK１+EP１=EK2+EP2或△Ek=－△Ep（动能的增加等于势能的减少）四、机械能守恒定律的应用小结：课堂训练1、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说

6、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、做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒C、外力对物体所做的功等于0时，机械能一定守恒D、物体若只有重力做功，机械能一定守恒D√2、如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（）C√课堂训练3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/

7、s2则：⑴物体上升的最大高度是多少？⑵上升过程在何处重力势能和运动相等？【解析】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒⑴以地面为参考点，则：在最高点动能为零，故：由E1=E2得：v0h最高点课堂训练作业课本P351—5题