高中物理必修机械能守恒定律.pptx

复习：动能：物体由于运动具有的能势能：重力势能：地球上的物体具有跟它的高度有关的能弹性势能：物体因弹性形变而具有的能Vh

机械能守恒定律第四章机械能和能源第四节

Vh一、机械能：物体所具有的动能和势能统称为机械能。E=EK+EP=mv2+mgh12

动能和势能之间可以相互转化（一）

动能和势能之间可以相互转化（二）

动能和势能之间可以相互转化（三）

动能和势能之间可以相互转化（四）自由落下的小球VV=0h动能最大势能最小动能最小势能最大重力势能转化为动能

问题：1、你还能举出生活中动能和势能之间相互转化的例子吗？2、动能和势能之间的转化是通过什么来实现的呢？3、动能和势能之间的相互转化遵循什么规律呢？

二、机械能守恒的理论推导（以自由落体为例）设小球下落时先后经历了A、B两点。因为只有重力做功，根据动能定理有:V0=0h1h2V1V2AB又根据重力做功与重力势能的变化关系有：（选地面为参考面）由（1）、（2）两式得：

机械能守恒定律：在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，而总的机械能保持不变。※条件：1、只有重力和弹力做功。2、只发生动能和势能间的相互转化。

例1.判断下列各运动机械能是否守恒VAV1不计空气阻力和摩擦阻力V在粗糙的水平路面匀速行驶守恒不守恒

讨论交流：1、“只有重力做功”与“只受重力作用”有区别吗？2、“机械能守恒”与“机械能总量不变”有区别吗？※表达式：任意状态下，动能和势能总和相等势能的减少量等于动能的增加量

例2：小球从静止开始沿光滑斜面下滑，求到达斜面底端时的速度。斜面高h=0.5m，长S=1m。hS分析：受力情况：重力与弹力。GT弹力不做功，只有重力做功机械能守恒则有：EK0+EP0=EK1+EP1mv1212mgh=解得V=√2gh=√2x9.8x0.5即m/s=3.13m/s

应用机械能守恒定律解题的基本步骤(1)确定研究对象，明确它的运动过程。(2)对物体受力分析，明确各力做功情况，判断机械能是否守恒。(3)明确初状态和末状态的机械能.(4)利用机械能守恒定律列方程求解

hGT例3、如图，将斜面改为圆形曲面，求最低的速度。分析：小球仍受重力与弹力作用，且在任意位置，弹力均与曲面切线垂直，所以弹力不作功，只有重力做功，机械能守恒。同样有：mv1212=mgh

hABCD小球到达A、B、C、D时速度大小一样。例4、比较小球沿不同路到达A、B、C、D时速度大小。（各路光滑）

例5、要使一个球着地后回跳的高度比抛出点高5.0m，必须以多大速度将它竖直抛下？（不计空气阻力和球落地时的能量损失）分析：依题意，球在运动过程中机械能守恒。设物体质量为m，原来高度为h1，速度为v，回跳的高度为h2，由机械能守恒定律可得mv12+mgh112=mgh2mv1212=mg(h2-h1)解得：v=√2g(h2-h1)由题意h2-h1=5.0m，代入上式得v=√2x9.8x5.0m/s=9.9m/s