机械能守恒定律(高三专题复习)课件.ppt

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1、(对应学生用书P87)一、重力做功与重力势能相互作用的物体凭借其位置而具有的能量，叫做势能，势能包括重力势能和弹性势能．1．重力势能(1)概念：物体由于被举高而具有的能．(2)大小：Ep＝mgh.(3)相对性：重力势能的大小和正负与参考平面的选取有关，在其之上的为正值，在其之下的为负值．(4)系统性：重力势能是地球与物体所组成的这个“系统”所共有的．(5)重力做功的特点：物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关．(6)重力做功与重力势能变化的关系重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即WG＝－(Ep2－Ep1)＝Ep1－Ep2.2．弹性势能(1)

2、概念：物体由于发生弹性形变而具有的能．(2)大小：弹簧的弹性势能的大小与弹簧的形变量及劲度系数有关．(3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减小，弹力做负功，弹性势能增加．问题探究1势能是标量，但是势能有正负，势能的正负表示什么含义？和我们前面所学的功的正负的含义相同吗？[提示]由于势能是标量，其正负表示大小，即势能为正，说明物体在零势能面的上方，重力势能大于零；势能为负，说明物体在零势能面的下方，重力势能小于零．不同的物理量的正负有着不同的物理意义，如前面功的正负表示做功的性质，速度、加速度等矢量的正负表示方向．二、机械能守恒定律(Ⅱ)1．机械能：动能和势能统称为机械能

3、，即E＝Ek＋Ep.2．机械能守恒定律(1)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．(2)表达式：Ep1＋Ek1＝Ep2＋Ek2.(3)机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功．问题探究2当物体受到的合外力为零时，物体的机械能一定守恒吗？[提示]物体受到的合外力为零，但除重力、弹力以外的其他力做功代数和不为零，则机械能就不守恒．(对应学生用书P87)要点一机械能是否守恒的判断方法1.用做功来判断：分析物体或系统受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功(不是只受重力或弹力)，没有其他力做功或其他力做功的代数和

4、为零，则机械能守恒，否则机械能不守恒.例如炮弹爆炸时内力做功，因而爆炸前后系统机械能不守恒．2．用能量转化来判定：若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式的能的转化，则物体机械能守恒．3．对绳子突然绷紧、物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能不守恒，且能量损失最大．(2011·正定月考)对于做变速运动的物体，下列说法正确的是()A．仅靠重力改变物体的运动状态，则物体的机械能保持不变B．不是靠重力、弹力改变物体的运动状态，则物体的机械能一定改变C．若改变物体速度的作用力是摩擦力，则物体的机械能一定改变D．物体在速度增大的过程中

5、，其机械能可能反而减小[解析]物体运动状态的改变指的是速度的改变，当只有重力改变物体的运动状态时，存在两种情况，一是速度大小变化，只有重力做功机械能不变，二是重力也不做功，没有任何力做功，物体的机械能也保持不变，A正确；不是靠重力、弹力改变物体的运动状态，而是其他力改变物体的运动状态，若其他力只改变速度的方向，不改变速度的大小，则物体的机械能不变，B、C错误；物体在速度增大的过程中，动能增大，如果此过程中重力势能的减少量大于动能的增加量，物体的机械能则是减少的，D正确.故正确答案为AD.[答案]AD要点二机械能守恒定律的表达式及应用机械能守恒定律是一种“能—能转化”关系，其守恒是有条件的

6、，因此，应用时要注意对研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒做出判断．动能定理反映的是“功—能转化”关系，应用时要注意两个规律中功和能的不同含义和表达式．如右图所示，一根全长为l、粗细均匀的铁链，对称地挂在光滑的轻小滑轮上，当受到轻微的扰动时，铁链开始滑动，求铁链脱离滑轮瞬间速度的大小．(对应学生用书P88)题型一机械能守恒定律的应用应用机械能守恒定律解题的基本步骤：(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)；(2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在运动过程中的受力情况，弄清各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件；(3)如果符合，则根据机械能守恒定律列方程求解．注意：所列方程有

7、多种形式.如：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，ΔEk＝－ΔEp，ΔE1＝－ΔE2等，视具体情况，灵活运用．例1如右图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径R＝0.5m，轨道在C处与水平地面相切．在C处放一小物块，给它一水平向左的初速度v0＝5m/s，结果它沿CBA运动，通过A点，最后落在水平地面上的D点，求C、D间的距离s.取重力加速度g＝10m/s2.[思路诱导](1)物块沿CBA做变速圆周运动，对过程用什么规律