高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律课文配套ppt课件

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律课文配套ppt课件，共21页。PPT课件主要包含了高度减小，重力势能减小，速度增加，动能增加，篮球运动员投篮过程中，速度减小，动能减小，高度增加，重力势能增加，弹性势能与动能的转化等内容，欢迎下载使用。
物体从高处落下的过程中
如此可见，重力势能与动能之间可以互相转化
说明：弹性势能、重力势能与动能之间可以互相转化
思考：前面学习了哪几种形式的能量？表达式是什么？分别对应什么力做功？
WG=EP1-EP2 =-△EP
W弹=EP1-EP2 = -△EP
W合=Ek2-Ek1 =△Ek
只有大小，没有方向，但有正、负之分。
（其大小与参考系、零势能面的选取有关）
1重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，统称为机械能
（对应物体在某一时刻或某一位置时的机械能）
在没有空气阻力和摩擦力时，无论斜面B陡一些，还是缓一些，小球总能到达斜面B上与释放点等高的位置，即hA=hB
小球在运动中“某个量是守恒的”
实验表明斜面上的小球在运动过程中好像“记得 ”自己起始的高度（或与高度相关的某个量）。
把这个量叫做能量或能。
让静止的小球沿斜面A滚下，小球将滚上斜面B
物理情景1：质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计阻力，取地面为参考平面。问题：试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。
【结论】只有重力做功的系统内，动能与重力势能互相转化时总的机械能保持不变。
如图，光滑小球套在水平杆上运动，C为原长处，从A到B过程中分析能量的变化，判定机械能是否守恒
功能关系：W弹= E弹1-E弹2动能定理 ：W弹= EK2-EK1 则 E弹1-E弹2 = EK2-EK1即 E弹1+EK1 = E弹2+EK2
注意：弹簧的弹性势能转化为物体的动能
【结论】只有弹力做功的系统内，动能与弹性势能互相转化时总的机械能保持不变。
1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体的动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
或 ΔEk减=ΔEp增，ΔEk增=ΔEp减
或 ΔEA减=ΔEB增, ΔEA增=ΔEB减
（3）ΔEA=-ΔEB
（2）ΔEk= -ΔEp
（1）Ek2+EP2=EK1+EP1 即 E2=E1
一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为 h1 的地方下落到高度为 h2 的地方。在这两种情况下，重力做的功相等吗？重力势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？重力势能各转化成什么形式的能？  
3.守恒条件物体系统内只有重力或弹力做功，机械能守恒。（此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力）
（1）只有重力做功，只发生动能和重力势能的相互转化，系统机械能守恒。（2）只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化，系统机械能守恒。（3）只有重力和弹力做功，只发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化，系统机械能守恒。
对机械能守恒条件的理解：
（1）只受重力（或弹力）作用
（2）除受重力（或弹力）外，还受其他力作用，但其他力不做功
思考判断：物体不仅受重力或弹力作用，还收其他力作用， 机械能一定不守恒。
例如，物体在外力F作用下沿斜面上滑，且F=f
(3)除重力（或弹力）做功外，其他力也做功，但其他力做功代数和为零。
思考判断：系统内不仅有重力或弹力做功，其他力也做功， 机械能一定不守恒。
（1）只有重力做功，只发生动能和重力势能的相互转化，系统机械能守恒。（2）只有弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化，系统机械能守恒。（3）只有重力和弹力做功，只发生动能、重力势能和弹性势能的相互转化，系统机械能守恒。（4）除受重力（或弹力）外，还受其他力作用，但其他力不做功或者其他力做功的代数和为零，系统机械能守恒。
4.判断机械能是否守恒的方法：方法一（做功条件法）：只有重力做功或系统内弹力做功，其他力不做功或者做功的代数和为零。方法二（能量转化法）：系统内的只有物体间的动能和势能相互转化。方法三（定义判断法）：若动能不变，势能不变，机械能不变。若动能不变，势能增加，机械能不守恒。
例.把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为L，最大偏角为θ 。求小球运动到最低位置时的速度为多大？
分析：1、选取什么方法求解，能用前面学过的牛顿运动定律和运动学公式求解吗？2、小球受几个力，做功情况怎样？3、小球运动过程中机械能守恒吗？4、列公式求解前要注意什么？
(1)确定研究对象，及运动过程。（确定初末状态）
(2)对研究对象进行受力分析。
(3)弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒
(4)恰当地选取零势能面，并确定研究对象在始、末状态时的机械能。
(5)根据机械能守恒定律的不同表达式列出方程，进行求解。