4.5 机械能守恒定律 课件 高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册(共32张PPT)

(课件网) 4.5机械能守恒 温故而知新 1. 重力势能公式 2.重力做功和重力势能的关系式？ 3.动能定理的表达式？ 动能的公式 WG =－△EP W合 =△Ek 机械能 动能与势能（重力势能和弹性势能） 符号： E 3.机械能是标量，具有相对性 1.概念： 2.表达式： 在一定条件下，物体的动能与势能可以相互转化 125m 1kg g= 10m/s2 s m/s J J J t v 机械能 EP Ek 0 0 1250 1250 0 1 10 1250 1200 50 2 20 1250 1050 200 3 30 1250 800 450 4 40 1250 450 800 5 50 1250 0 1250 参考面 动能与势能的相互转化 重力势能 动能 弹性势能 重力势能 动能 小球下落时先后经历了B、C两点。因为只有重力做功，根据动能定理有: 重力做功与重力势能的变化关系： 由（1）、（2）两式得： 机械能守恒定律的理论验证 小球下落 参考面 1、内容：在只有重力或弹簧弹力做功的系统内，动能与势能发生相互转化，即系统的机械能不变。 机械能守恒定律 PS: 1式需要选取零势面； 2式3式不需要零势面 2、表达式： ①E1= E2 （EP1＋EK1=EP2＋EK2） ②ΔEk = - ΔEp = WG ③ΔEA= -ΔEB 机械能守恒定律 3.只有重力做功或弹簧弹力做功 (物体还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零） PS：需要受力分析 机械能守恒的判断依据： 4.E机初 = E机末 机械能守恒吗？ 光滑，匀速运动 1kg，v=10m/s h=10m 机械能守恒吗？ 接触面粗糙，f = 10N 1kg，v=10m/s h=10m 机械能守恒吗？ 光滑，受到向右的F=5N 1kg，v=1m/s h=10m 机械能守恒吗？ 粗糙平面，f = 3N 受到向右的F=3N 1kg，v=1m/s h=10m 守恒条件:只有重力做功或弹簧弹力做功(物体可还受其他力，但其他力不做功或做功代数和为零） 除了重力（或弹力）以外的力对物体做功，机械能会发生改变。 以外的力做正功，机械能增加； 以外的力做负功，机械能减小； 以外的力对物体做功 = 机械能的变化量 机械能守恒的表达式 使用前提：研究对象只有重力或弹力做功。 以下四种情境中，物体a机械能守恒的是(不计空气阻力)(　　) 判断机械能守恒 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。如果阻力可以忽略，小球运动到最低点时的速度大小是多少？ 作业：机械能守恒的应用 组成系统，是指几个物体（或地球）的组合。 1.组成系统后，系统内力（相互作用力）可以忽略不计。 2.判断系统的机械能是否守恒： a.看系统的运动过程是否只有重力或弹力做功; b.看该过程初状态和末状态的机械能是否相等。 判断某个组成系统的机械能守恒 多选 BD A.研究对象是单个物体时，从a--c过程，除了重力，还有弹力做功，故机械能不守恒。 B.小球和弹簧组成的系统，可以忽略小球与弹簧之间的相互作用力，因此该系统的运动过程只有小球重力做功，故机械能守恒。 C.根据运动学分析，小球在b点时，仍有向下的加速度，因此可以继续加速，故b点的动能不是最大，最大动能在b--c之间的某处。 D.对小球和弹簧组成的系统进行分析：由于该系统机械能守恒，故使用机械能守恒定律进行分析：E机初 = E机末；选取c点为参考面：初状态，只有小球的重力势能，所以， E机初 = 小球的重力势能；末状态，只有弹簧的弹性势能，所以，E机末 = 弹簧的弹性势能； 故E机初 = E机末 小球的重力势能= 弹簧的弹性势能，也就是小球的重力势能转化为弹簧的弹性势能。 BD 多选 单选 C 应用机械能守恒定律解题的基本步骤 (1)确定研究对象，明确它的运动过程。 (2)对物体受力分析，明确各力做功情况，判断机械能是否守恒。 (3)选取恰当的参考平面，明确初状态和末状态的机械能.【注意选取零势能面】 (4)利用机械能守恒定律列方程求解 ①E1= E2 （EP1＋EK1=EP2＋EK2） ②ΔEk = - ΔEp PS：也可以使 ... ...