人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律课堂教学课件ppt

这是一份人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律课堂教学课件ppt，共31页。PPT课件主要包含了重力势能，弹性势能，机械能，Ek2－Ek1，Ep1－Ep2，Ep1＋Ek1，互相转化，保持不变，ΔEp减，图7-8-1等内容，欢迎下载使用。

1．掌握机械能守恒定律，知道它的含义和适用条件．2．会用机械能守恒定律解决力学问题．3．知道应用机械能守恒定律的解题步骤，知道用该定律处理问题的优点．
一、动能与势能的相互转化物体自由下落或沿光滑斜面下滑时，重力对物体做正功，物体的重力势能 ，动能 ，物体原来具有的重力势能转化成了动能．原来具有一定速度的物体，由于惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面向上运动时，重力对物体做 功，物体原来具有的 转化为 ．
被压缩的弹簧可以把物体弹出去，这时弹力做 功，弹簧的 转化为动能．重力势能、弹性势能和动能统称为 ．在重力或弹力做功时，不同形式的机械能可以相互转化．温馨提示　做功的过程就是能量转化的过程，做功多少是能量转化的量度．
二、机械能守恒定律推导(1)建立情景：在只有重力做功的情况下，如自由落体运动或抛体运动或沿光滑曲面下滑．(2)推导依据动能定理WG＝ ．重力做功与重力势能的变化WG＝ ．
(3)推导结论Ek2－Ek1＝ 或Ek2＋Ep2＝ ．内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以 ，而总的机械能 ．守恒定律表达式(1)Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2即ΔEk增＝ ．(2)Ek2＋Ep2＝ ．(3)E2＝ ．守恒条件：只有 或系统内的 做功．
一、机械能守恒条件的理解从能量特点看系统只有动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化，则系统机械能守恒．
只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：(1)只受重力(或系统内的弹力)，如所有做抛体运动的物体(不计阻力)．(2)除重力外还受其他力，但只有重力(或系统内的弹力)做功，如图7-8-1所示．如不计空气阻力，小球在摆动过程中线的拉力不做功，只有重力做功，小球的机械能守恒．
(3)除重力外其他力做功，但做功的代数和为零．如图7-8-2所示，A、B构成的系统，忽略绳的质量和绳与滑轮间的摩擦，在A向下、B向上运动过程中，FA和FB都做功，但WA＋WB＝0，不存在机械能与其他形式能量的转化，则A、B系统机械能守恒．
二、对机械能守恒定律不同表达式的理解E1＝E2(1)意义：系统初、末状态的机械能相等．(2)运用此式首先要恰当地选取重力势能的零参考平面，把物体在初、末状态的重力势能是正、是负还是零表达正确．ΔEp减＝ΔEk增(1)意义：系统减少(增加)的重力势能等于系统增加(减少)的动能．(2)运用此式无需选取重力势能零参考平面，只需判断出运动过程中物体的重力势能的增加量或减少量．
ΔEA减＝ΔEB增(1)意义：A物体减少的机械能等于B物体增加的机械能．(2)运用此式无需选取重力势能零参考平面，只需判断出系统内哪个物体的机械能减少了多少，哪个物体的机械能增加了多少．ΔE＝0意义：研究过程中系统的机械能的增量为零．根据题目所提供条件，合理选择表达式，以便解题更为简捷．
三、机械能守恒定律和动能定理的
注意：有些题目既可以用机械能守恒定律来求解，也可以用动能定理来求解，但一般优先考虑用动能定理来求解．
教材资料分析思考与讨论(教材P77)点拨　重力所做的功只与物体初末位置的高度差有关，由题意知，两小球下落的高度相同，因此，在这两种情况下，重力所做的功相同，重力势能的变化相同，由动能定理知，小球在真空中自由下落时，重力做的功等于物体的动能变化，重力势能全部转化为动能．而在粘性较大的液体中，小球还受到阻力的作用，阻力对小球做负功，此情况下，小球的动能变化小于重力做的功，重力势能有一部分转化为内能．
【典例1】 如图7-8-3所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(　　)．图7-8-3
机械能守恒定律的理解
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒B．乙图中，A置于光滑水平面，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能守恒C．丙图中，不计任何阻力时A加速下落，B加速上升过程中，A、B系统机械能守恒D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小球的机械能守恒
解析　甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错．乙图中物体B除受重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但A、B组成的系统机械能守恒，B错．丙图中绳子张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B系统机械能守恒，C对．丁图中动能不变，势能不变，机械能守恒，D对． 答案　CD借题发挥　判断机械能是否守恒，可以从各力的做功情况着手分析，也可以从能量转化情况着手分析；要根据实际情况灵活选择合适的分析方法．
【变式1】下列运动过程满足机械能守恒的是(　　)．A．电梯匀速下降过程B．起重机吊起重物过程C．物体做自由落体运动过程D．考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程解析　机械能守恒的条件是只有重力或弹簧弹力做功，只发生动能和势能的转化，A中机械能减少，B中机械能增加，C中机械能守恒，D中机械能减少．答案　C
【典例2】 如图7-8-4所示，用细圆管组成的光滑轨道AB部分平直，BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆，圆管截面半径r≪R.有一质量为m，半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管，问：图7-8-4
机械能守恒定律的应用
【典例3】 如图7-8-6所示，有一轻质杆OA，可绕O点在竖直面内自由转动，在杆的另一端A点和中点B各固定一个质量为m的小球，设杆长为L，开始时，杆静止在水平位置．求释放杆后，杆转到竖直位置时，A、B两小球的速度各是多少？
借题发挥　此题学生往往容易分别对A球和B球应用机械能守恒，而导致错误，出现这种错误的原因是没有把机械能守恒的条件把握准确．事实上，分别以A、B两球为研究对象时，除了重力对它们各自做功以外，还有A、B之间杆的弹力做功，弹力对A做了正功，对B做了负功，但正、负功代数和为零，A、B组成的系统机械能守恒．
【变式3】如图7-8-7所示，弹簧固定在地面上，一小球从它的正上方A处自由下落，到达B处开始与弹簧接触，到达C处速度为0，不计空气阻力，则在小球从B到C的过程中(　　)．　　　　　　　　　　　　　　　　　　A．弹簧的弹性势能不断增大B．弹簧的弹性势能不断减小C．系统机械能不断减小D．系统机械能保持不变