第三节 势能 机械能守恒定律.pptVIP

物理（电工电子类）(修订版) 第二章 机械能 中等职业教育课程改革国家规划教材 配套电子教案 高等教育电子音像出版社 高等教育出版社 第三节 势能 机械能守恒定律 在水力发电厂中，水流对水轮机做功，带动水轮机转动，从而带动发电机转动发电，水流的机械能转化为电能。 水力发电厂为什么要筑高高的坝呢？ ？ 一、势能 势能 由物体间相对位置和相互作用决定的能，称为势能。 二、重力势能 1.重力势能 在地球上处于高处的物体具有能，称为重力势能。 被举高的杠铃重力势能增大 物体所处的位置越高，具有的重力势能就越大。 瀑布越高，水的重力势能越大 演示实验 实验现象 同一砝码下落的高度越高，使小桌下陷的深度越深。不同质量的砝码从同一高度自由落下，质量越大的砝码，使小桌下陷的深度越深。 2．重力势能的计算 物体的重力势能等于物体的质量m、重力加速度g和高度h三者的乘积。 实验证明，物体的质量越大，下落的高度越高，它的重力势能就越大。 重力势能的单位： J（焦） 3．零势能面 重力势能为零的面。 零势能面的选取是任意，但是在同一问题中只能设定一个零势能面。 说明 通常选地面为零势能面，或物体运动的最低点处为零势能面。 三、弹性势能 　　弹性势能 处于弹性形变状态的物体具有的能叫做弹性势能。 在弹性限度内，物体的形变越大，弹性势能也越大。 请你说一说哪些物体具有弹性势能。 说明 ？ 乙 C B A 甲 l1 l2 如左图所示，用悬线l1、l2分别悬挂甲、乙两个小球，将小球甲拉到与小球乙相同高度的A点，然后放开，小球甲就摆动起来。 四、?机械能守恒定律 演示实验 C B A 甲 乙 l1 l2 实验现象1 在由A点到B点的摆动过程中，小球甲的速度越来越快。在由B点到C点的摆动过程中，小球甲的速度越来越慢，而后摆至C点与小球乙相撞，然后返回A点，这样重复摆动。 演示实验 实验现象2 如果用物体在某一点挡住细线，小球甲虽然不能摆动到C点与小球乙相碰，如左图所示，但能达到跟A点相同的高度。 实验表明：小球在摆动的过程中动能与重力势能相互转化。 C B A 甲 乙 l1 l2 1. 机械能 动能、重力势能、弹性势能统称为机械能。 机械能的相互转换服从什么规律 ？ B A h1 h2 如图所示，小球沿光滑曲面滑下，假设小球在A点的高度为h1，重力势能为Ep1，具有的动能为Ek1。小球在B点的高度为h2，重力势能为Ep2，具有的动能为Ek2。 小球在下落过程中只受到重力的作用，重力对物体做功 根据动能定理，有 所以 　　2．机械能守恒定律 物体在只有重力或弹力做功时，物体的动能和势能发生相互转化，但机械能总量保持不变。这个结论叫做机械能守恒定律。 　　例题 如图所示，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哪一个？ F （a） v F （b） v （c） v （d） v 解：机械能守恒的条件是：物体在运动中，只有重力或弹力做功。 根据机械能守恒的条件， （a）、（b）、（d）三个图中木块运动时，除重力做功外，还有其他力做功，木块的机械能不守恒。而（c）图中木块运动时，只有重力做功，因此木块的机械能守恒。 F （a） v F （b） v （c） v （d） v 课堂练习 1．按照机械能守恒定律，在同一高度以相同的初速度自由下落的物体，落地时速度相同。可是，一片羽毛与一个铁球在同一高度以相同的初速度自由下落时，落地速度却相差很大，这是为什么? 2．如果已知两个物体由静止开始运动，一个做直线运动，另外一个做曲线运动，而运动过程中合外力对物体所做的功相同，那么物体最后所具有的速率是否相同？为什么？ 小结 本节学习了重力势能、弹性势能、机械能的概念、机械能守恒定律及其成立条件。要求同学们理解并掌握重力势能、机械守恒定律的计算。 必须掌握的公式为 （1）重力势能 （2）机械能守恒定律 * 物理（电工电子类）(修订版) 第二章 机械能 中等职业教育课程改革国家规划教材 配套电子教案 高等教育电子音像出版社 高等教育