高中物理人教版 (新课标)必修28.机械能守恒定律精品课件ppt

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物体由于运动而具有的能叫做动能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做势能
物体的动能和势能之和称为物体的机械能
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）
如图是迪斯尼乐园的过山车情景，请问：“一辆滑车在下滑过程中，既然没有什么动力，为什么每次总能如此准确的完成一连串有惊无险的动作呢？”
进站前关闭发动机，机车凭惯性上坡，动能变成势能储存起来，出站时下坡，势能变成动能，节省了能源。
观察 动能与势能的相互转化
探寻动能与势能转化规律
如图，一个质量为m的小球自由下落或做斜抛运动或竖直上抛，经过某高度为h１的A点时速度为v１，下落到某高度为h2的B点时速度为v2，试写出小球在A点时的机械能EA和在B点时的机械能EB，并找出小球在A、B时所具有的机械能EA、EB之间的数量关系。
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，不计空气阻力，取地面为参考平面，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。
重力做功与重力势能的关系可知：
动能和重力势能间的转换
Ek2+EP2＝Ek1+EP1
假如物体还受其它力,机械能是否还守恒?
动能和弹性势能间的转化
在只有弹力做功的物体系统内，动能和弹力势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变。
弹簧的弹性势能与小球的动能相互转化
一、机械能：物体的动能和势能之和称为物体 的机械能。 Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ
二、物体的动能和势能可以相互转化。
三、机械能守恒定律　　在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
1、守恒条件：a、只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力 不做功（或其它力合力所做功为零） b、只发生动能和势能间的相互转化。
2、表达式： E１= E2 或 EK１+EP１= EK2+EP2 或 △Ek=－ △ Ep（动能的增加等于势能的减少）
四、机械能守恒定律的应用
探讨守恒的条件
在只有重力做功的物体系统内，物体的动能和重力势能可以相互转化时，机械能守恒
在具体判断机械能是否守恒时，一般从以下两方面考虑： ①对于某个物体，只受重力（弹力）做功；受其它力，而其他力不做功，则该物体的机械能守恒。 ②对于由两个或两个以上物体(包括弹簧在内组成的系统，如果系统只有重力做功或弹力做功，物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化，系统与外界没有机械能的转移，系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能就守恒。
在下列的物理过程中，机械能守恒的有（ 　） 　A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程 　B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 　C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程 　D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系统
　　　　向上匀速提升物体的过程，除重力做功外，还有向上的拉力对物体做正功，物体的机械能增加；卫星绕地球沿椭圆轨道运动时，只有重力做功，机械能守恒；汽车关闭油门后滑行，要克服阻力做功，机械能减小；物体压缩弹簧的过程只有重力，弹簧的弹力做功，所以对物体、弹簧和地球组成的系统，总机械能守恒（仅对于物体或弹簧机械能不守恒）．　　所以，正确选项为BD
下列实例中哪些情况机械能是守恒的
跳伞员利用降落伞在空中匀速下落
抛出的篮球在空中运动（不计阻力）
如图所示是螺旋型翻滚过山车轨道，小车质量为100kg，若它能安全通过半径R为4m的竖直面圆轨道最高点A，小车至少要在离地面多高处滑下？（g=10m/s2）
解：对小车，忽略阻力的影响，从开始下滑处到圆轨道最高点，只有重力做功。选轨道最低点为零势能面，小球在A: EA= mvA2/2 +mg2R 小球在B: EB=mgh由机械能守恒定律有： EA=EB 即mvA2/2 +mg2R =mgh小球恰能通过圆轨道最高点A ，则 mg= mvA2/2
小车至少要在离地面5R/2高处滑下。
某些汽车或列车站的站台都设计有一个小的坡度。这是为什么？
要想跳得高对起跳速度有什么要求?
什么是潮汐能，潮汐能是怎样用来发电的？
利用潮汐涨落时海水水位的升降，使海水通过水轮机时推动水轮发电机组发电。
下列几种情况中，机械能一定守恒的是( )A.做匀速直线（F合=0）运动的物体 B.水平抛出的物体（不计空气阻力）C.固定光滑曲面上运动的物体，如图所示D.物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动
点评：机械能是否守恒与物体的运动状态无关
下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是( )A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒 D.运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒
3.如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是( )A、子弹的机械能守恒。B、木块的机械能守恒。C、子弹和木块的总机械能守恒。D、以上说法都不对
1、子弹射中木块的过程机械能不守恒2、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒
把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，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？
机械能（E=EK+EP）守恒定律：
（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。
（3）条件：只有重力、弹力做功
小结 ：应用机械能守恒定律的解题步骤
(2)对研究对象进行正确的受力分析
(3)判定各个力是否做功，并分析是否符合机械能守恒的条件
(4)视解题方便选取零势能参考平面，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列出方程，或再辅之以其他方程，进行求解。
1、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中 正确的是 （ ） A、做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 B、做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒 C、外力对物体所做的功等于0时，机械能一定守恒 D、物体若只有重力做功，机械能一定守恒
2、如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（ ）
解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。
3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2则：⑴物体上升的最大高度是多少？⑵上升过程在何处重力势能和运动相等？
3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2则：⑴物体上升的最大高度是多少？⑵上升过程在何处重力势能和动能相等？