7.8 机械能守恒定律 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版必修2(共13张PPT)

(课件网) 重力势能 动能 弹性势能 动能 机械能守恒定律 1. 定义：物体的动能和势能之和称为机械能。 　　 一、机械能： 2、机械能包括动能、重力势能、弹性势能。 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。 h1 v1 v2 h2 A B 由动能定理得 1、表述：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 E1=E2 2、表达式： 二、机械能守恒定律： 3、机械能守恒的条件： 只有重力或弹力做功 ①物体只受重力。（抛体运动。） B A h1 h2 v2 v1 θ ②除重力外还受其它力，但其它力不做功。 ③其它力做功之和为零。 如图，质量为m物体的小球沿着光滑的曲面下滑 如图，质量为m的物体做平抛运动（不计空气阻力） 思考讨论： 物体在A点的机械能与B点的机械能相等吗？ 如图，质量为m的小球从最高点下摆（不计空气阻力） v0 h1 h2 A B v1 v2 A O B 被压缩的弹簧将小球弹出的过程中，小球的动能与弹簧的弹性势能将怎样变化？(水平面光滑) 3、注意： ①物体和地球系统机械能守恒，可说成物体机械能守恒。 ②物体和弹簧的机械能守恒。 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 说明：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： 例1、试判断下列各运动中机械能是否守恒(均不计空气阻力和摩擦阻力) 1. 抛出的手榴弹的运动。 2. 细绳拴着小球在水平面内做匀速圆周运动。 3. 手拉着一物体沿斜面匀速上滑。 4. 套在光滑圆环上的小球在竖直面内做圆周运动。 5. 起重机吊起一物体。 6. 自由下落的小球压缩弹簧后又被弹回。 7. 弹簧下吊一小球上下振动。 8. 蹦极。 9. 关闭了动力的过山车的运动。 10. 导弹在空中爆炸。 √ √ × √ × × √ √ √ √ 例：如图所示，把一块质量是3.0kg的石头，从20m高处的山崖上以30°角，5 m/s的速度朝斜上方抛出。（空气阻力不计） 求石头落地时速度的大小。 由机械能守恒定律知： 最低点的B机械能为 最高点的A机械能为 解： 所以，石头落地的速度为： 车站 随着人类能量消耗的迅速增加，如何有效地提高能量的利用率，是人类所面临的一项重要任务，右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案，与站台连接的轨道有一个小的坡度。 明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度？ 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。 概 念： 表达式： 机械能是标量，具有相对性 定律内容 表达式 条件:只有重力或弹簧弹力做功。 课堂小结 机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称 机械能守恒定律 机械能 ... ...