高一物理第七章第八节_机械能定恒定律.ppt

§机械能守恒定律 机械能的定义： 把质量为0.5kg的石块从10m高处以30度角斜向上抛出（如图所示），初速度Vo＝5m/s，求:石块落地时的速度是多大？ * E=Ek+ Ep 动能Ek=mv2/2 机械能E 势能Ep 重力势能Ep=mgh 弹性势能Ep=kx2/2 动能和重力势能的相互转化 下坡： 重力做正功，重力势能减少 重力势能转化为动能 上坡： 重力做负功，重力势能增加 动能转化为重力势能 动能和弹性势能的相互转化 弹力对模型飞机做正功 弹性势能减少 弹性势能转化为动能 动能和弹性势能的相互转化 上述几个例子中，系统的机械能的变化情况是怎样的? 通过重力或弹力做功，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真的保持不变？下面我们就来定量讨论这个问题。 重力做功与重力势能的变化关系？ 动能定理的表达式和意义？ ——合外力对物体做了多少功，物体的动能就变化多少。 ——重力对物体做了多少功，物体的重力势能就变化多少。 如下图中，质量为m的物体均从高为h1的A点运动到高为h2的B点，求这四个过程中重力对物体做的功？ 若物体在A点的速度为v1，所有阻力均不计，求物体到达B点时的动能Ek2 由动能定理知： 上述四例中有何共性？ 即： 上式表示：动能和重力势能之和即总的机械能保持不变。 1.只有重力做功； 2.动能与势能在相互转化。 可见，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。 如图 滑雪者沿斜面下滑时，忽略阻力，阻力不做功；雪面的支持力与运动方向垂直，也不做功；只有重力做功。 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。 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、内容 2、表达式 EK2+EP2=EK1 +EP1 即 E2=E1 判断下列各题中物体的机械能是否守恒？ 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 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 用机械能守恒定律解决问题的一般步骤 1．选取研究对象——系统或物体． 2．根据研究对象所经历的物理过程．进行受力、 做功分析，判断机械能是否守恒． 3．恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的 初末状态时的机械能． 4．根据机械能守恒定律列方程，进行求解． 用机械能守恒定律解题得到什么启发 1、机械能守恒定律不涉及运动过程中 的加速度和时间，用它来处理问题 要比牛顿定律方便． 2、用机械能守恒定律解题，必须明确 初末状态机械能，要分析机械能守 恒的条件． 1、质量m=5kg的铅球，从距地面高h=1m的位置从静止下落，若忽略空气阻力。回答下列问题：（g=10m/s2） a、运用动能定理计算铅球接触地面前瞬间的瞬时速度大小。 b、计算整个过程中铅球重力势能的变化量。 c、从能量转化的角度分析整个下落过程中能量的转化情况。 d、铅球在整个下落过程中，动能变化量与势能变化量之间存在什么样的定量关系？ e、铅球在下落过程中机械能是否守恒？试从能量转化的角度分析。 2、质量m=5kg的铅球，从距地面高h=1m的位置从静止下落，但考虑空气阻力，设铅球下落过程中所受空气阻力为重力的0.01倍 。回答下列问题：（g=10m/s2） a、运用动能定理计算铅球接触地面前瞬间的瞬时速度大小。 b、计算整个过程中铅球重力势能的变化量。 c、从能量转化的角度分析整个下落过程中能量的转化情况。 d、铅球在下落过程中机械能是否守恒？试从能量转化的角度分析。 物体在地面附近以2m/s2的加速度匀减速竖直上升,则在上升过程中,物体的机械能的变化是:A、不变 C、增大 D 、无法确定 B 、减小