物理人教版 (新课标)8.机械能守恒定律课文ppt课件

这是一份物理人教版 (新课标)8.机械能守恒定律课文ppt课件，共30页。PPT课件主要包含了重力势能，保持不变，弹性势能，不做功，特别提醒，图7-8-1，图7-8-2，图7-8-3，图7-8-4，图7-8-5等内容，欢迎下载使用。
学习目标:1理解机械能守恒的条件及公式.2能应用机械能守恒定律分析并解决实际问题.重点难点：1.对机械能守恒条件的理解.2应用机械能守恒定律分析、解决实际问题.易错问题：不能灵活运用机械能守恒定律的三种表达方式列出守恒方程.
一、动能与势能的相互转化1.动能与重力势能间的转化只有重力做功时，若重力做正功，则_________转化为_____，若重力做负功，则_____转化为__________，转化过程中，动能与重力势能之和__________.
2.动能与弹性势能间的转化被压缩的弹簧把物体弹出去，射箭时绷紧的弦把箭弹出去，这些过程都是弹力做_____，_________转化为______.3.机械能_________、__________和______统称为机械能，在重力或弹力做功时，不同形式的机械能可以发生相互转化.
二、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，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变.2.表达式Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或E1=E23.机械能守恒的条件除重力和弹力以外，其他力________.
注意：机械能守恒是指在一个过程中的每一个时刻机械能都相等，如果仅指出初末位置的机械能相等，不能准确判断出整个过程中机械能是否守恒.
一、对机械能守恒条件的理解物体系统内只有重力或弹力做功（其他力不做功）,机械能守恒.对于该条件可具体理解如下:1.系统不受外力.2.系统受外力,但所有外力均不做功.3.系统受外力,而且外力做功,但外力做功的代数和为零.
1.机械能守恒的条件绝不是合外力的功等于零，更不是合外力为零；判断机械能是否守恒时，要根据不同情景恰当地选取判断方法.2.如果除物体的重力和系统内的弹力做功之外，还有其他力做功，若其他力所做的总功为零，此种情况下不能说物体的机械能守恒，只能说其机械能不变.
二、对机械能守恒定律的理解1.机械能是一个状态量，运动物体在某一位置时，具有确定的速度，也就有确定的动能和势能，即具有确定的机械能.2.机械能具有相对性，其大小与参考系及零势能面的选择有关.3.机械能是标量且为系统所共有.4.机械能守恒定律的数学表述
（1）用系统的状态量表述E1=E2或Ek1+Ep1=Ek2+Ep2即系统初状态的机械能等于末状态的机械能.（2）用系统动能增量和势能增量间的关系表述ΔEk=-ΔEp即系统动能的增加等于势能的减少.（3）用系统内各部分物体机械能变化量间的关系表述ΔEA=-ΔEB
即把系统内的物体分为A、B两组，A组机械能的增加量等于B组机械能的减少量.特别提醒1.在求机械能时，动能与势能必须对应同一时刻，不能将某一时刻的动能与另一时刻的势能相加.2.应用机械能守恒定律时，要注意初末状态的机械能必须相对同一参考系，零势能面也必须统一.3.应用机械能守恒定律解题时，选用哪种表述形式要根据具体情况而定，在参考系较易选取时一般应选第1种，反之，则选第2、3种.
三、应用机械能守恒定律的基本步骤1.选取研究对象——物体系统或物体.2.根据研究对象所经历的物理过程，进行受力及做功分析，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.
1.应用机械能守恒定律与应用动能定理解题过程相似，只是条件和方程形式不同.2.解题时要根据具体问题选择合适的参考系和零势能面，确定初、末状态的机械能.
2010年海南质量检测）在下列几个实例中,机械能守恒的是（ ）A.在平衡力作用下运动的物体B.在光滑水平面上被细线拴住做匀速圆周运动的小球
C.在粗糙斜面上下滑的物体,下滑过程中受到沿斜面向下的拉力,拉力大小等于滑动摩擦力D.如图7-8-1所示,在光滑水平面上压缩弹簧过程中的小球【解析】在平衡力作用下物体的运动是匀速运动,动能保持不变,但如果物体的势能发生变化,则机械能变化,A错;在光滑水平面上做匀速圆周运动的小球,其动能不变,势能也不变,总的机
械能不变,但没有发生动能和势能的相互转化,故不存在守恒问题,B错;在粗糙斜面上下滑的物体,在下滑过程中,除重力做功外,滑动摩擦力和拉力都做功,但两个力所做功的代数和为零,所以小球机械能守恒,C正确;在小球压缩弹簧的过程中,小球动能减少、势能不变，所以机械能不守恒（但球和弹簧组成的系统机械能守恒），D错.【答案】C
【点评】判断机械能是否守恒的关键是分析是否只有重力或弹力做功（或有无其他形式的能参与转化）.
1.关于机械能是否守恒的叙述，正确的是（ ）A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.做变速运动的物体机械能可能守恒C.做匀速圆周运动的物体机械能一定守恒D.做平抛运动的物体机械能一定守恒
解析：选BD判断物体机械能是否守恒，依据是重力或弹力以外的力是否做了功，不管是物体做匀速运动还是变速运动，也不管物体是做直线运动还是曲线运动，只要重力或弹力以外的力不做功，机械能就一定守恒，B、D正确；竖直平面内做匀速圆周运动的物体机械能不一定守恒，C错；竖直方向上的匀速直线运动，除重力做功外还有其他力做功，机械能不守恒，A错.
如图7-8-2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=0.5 m，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=5 m/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的距离x（取重力加速度g=10 m/s2）.
【解析】设小物块质量为m，它从C点经B到达A点时速度为v.由机械能守恒定律得 ①物块由A到D做平抛运动，设时间为t，水平位移为x， ②x=vt ③由①②③式联立解得x=1 m.【答案】1 m
【点评】(1)机械能守恒定律的表达式有多种，具体选用哪一种要视情况而定；（2）对单个物体而言，如果机械能守恒，则除了可应用机械能守恒定律以外，也可以选用动能定理.
2. 如图7-8-3所示，用长为L的细线，一端系于悬点A，另一端拴住一质量为m的小球，先将小球拉至水平位置并使细线绷直，在悬点A的正下方O点钉有一小钉子，今将小球由静止释放，要使小球能在竖直平面内做完整圆周运动，OA的最小距离是多少？
（2010年山西临汾模拟考试）如图7-8-4所示，质量不计的轻杆一端安装在水平轴O上，杆的中央和另一端分别固定一个质量均为m的小球A和B（可以当做质点），杆长为l，将轻杆从静止开始释放，不计空气阻力.当轻杆通过竖直位置时，求：小球A、B的速度各是多少？
【思路点拨】A球和B球单独随轻杆在空间转动时它们运动的快慢程度是不同的，即A、B球和轻杆一起转动的过程中，轻杆对A、B球做功，因此两球机械能均不守恒，但以A、B（包括轻杆）作为一个系统，只有小球的重力做功，系统机械能守恒.
【点评】对于多个物体组成的系统，研究对象的选取是解题的关键环节，若选单个物体为研究对象时，机械能可能不守恒，但选此物体与其他几个物体组成的系统为研究对象时，机械能却是守恒的.
3. 如图7-8-5所示，一固定的楔形木块，其斜面的倾角θ=30°,另一边与地面垂直，顶上有一定滑轮，一柔软的细线跨过定滑轮，两端分别与物块A和B连接，A的质量为4m，B的质量为m.开始时将B按在地面上不动，然后放开手，让A沿斜面下滑而B上升
物块A与斜面间无摩擦，设当A沿斜面下滑l距离后，细线突然断了，求物块B上升的最大高度H.
解析：设绳断时A、B的速度为v，由机械能守恒得：4mg·lsin30°=mg·l+ mv2+ 4mv2解得v=绳断后，B上升的高度为h