人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律集体备课课件ppt

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§7.8机械能守恒定律
"一师一优课,一课一名师"
"一师一优课、一课一名师”
①本章中我们学习了哪几种形式的能？它们各是如何定义的？它们的大小各由什么决定？②不同形式的能量是否可以发生转化？若能，谁能举例说明物体运动过程中这些能量的转化情况？
猜想： 把钢球拉到A点，然后放开。 钢球能摆多高？ 如何确定钢球的高度？
不计空气阻力，取地面为参考平面。
如果动能和弹性势能发生相互转化，它们的机械能不变吗？
情景二：光滑平面，小球A点动能为Ek1，弹簧弹性势能为EP1，运动到B动能变为Ek2，弹簧弹性势能变为EP2，忽略阻力，求：
（1）小球从A点至B过程中， 弹力做的功；（2）初末状态小球机械能的关系
在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能相互转化，但机械能的总量保持不变。
此表达式具有普遍意义吗？
在什么情况下机械能守恒？
在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
研究对象：
系统（单一物体）
（3）只有动能、重力势能和弹性势能之 间的相互转化
守恒条件是：
（1）系统（物体）内只有重力和弹力做功
（2）受其它力，但是不做功；或者其它 力做功代数和为零
A. 甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A的机械能不守恒
B. 乙图中，物体B沿固定光滑的斜面上下滑时，物体B的机械能守恒
C.丙图中，小球的机械能守恒。
甲 乙 丙
应用1：判断机械能是否守恒
甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A的机械能不守恒，但A和弹簧组成的系统机械能守恒。
乙图中，地面光滑，物体沿不固定光滑斜面下滑时，物体B的机械能不守恒，但B与斜面组成的系统机械能守恒。
选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。
小球在最高点A时为初状态：初状态的动能： Ek1=0 初状态的重力势能：Ep1=mg(l-lcsθ）初状态的机械能： Ek1+Ep1=mg(l-lcsθ)
把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），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？
小球在最低点O时为末状态：末状态的动能： Ek2=1/2mv2 重力势能： Ep2=0末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2
根据机械能守恒定律有 ： Ek2+Ep2=Ek1+Ep1
即 1/2mv2= mgl ( 1- csθ)
所以 v =
如图所示，在竖直平面内有一段四分之一圆弧轨道，半径OA在水平方向，一个小球从顶端A点由静止开始下滑，已知轨道半径R＝10cm，不计摩擦，求小球刚离开轨道底端B点时的速度大小？
分析：以小球为研究对象，小球在轨道上作变速圆周运动，受到重力和支持力作用，支持力是一个大小、方向均改变的力，但因其方向始终垂直于小球的运动方向，所以支持力对小球不做功（这是难点），全程只有重力作功，所以该题可用机械能守恒定律求解。
解：选取B点所在水平面为零势能面，以小球在A点时为初态，经过B点时为末态，则依据机械能守恒定律可知：
∴小球刚离开轨道底端B点时的速度大小为：
①明确研究对象(物体或者系统)②明确研究对象的运动过程,分析研究对象的受力情况以及各力做功的情况,判断机械能是否守恒③选取参考平面(零势能面),并确定研究对象在过程中的始末机械能④根据机械能守恒定律列出方程进行求解，有时不够时再辅之以其它方程
应用机械能守恒定律解题的一般步骤：