4.5 机械能守恒定律课件 30张PPT

4.5 机械能守恒定律 2、动能定理的内容是什么？ 3、重力做功与重力势能的关系是什么？ 1、本章学了哪几种能，如何定义，大小如 何计算？ 知识回顾 重力势能 弹性势能 势能 动能 机械能 机械能的概念： 物体在某状态时的动能、重力势能和弹性势能的总和叫做物体的机械能。 符号：E=EK+EP 一、机械能 观察与思考： 实验探究： 忽略阻力，小球在摆动中机械能守恒 1、观察小球到达两端的最大高度有什么关系。 2、分析小球在摆动过程中能量的转化情况。 推导： 重力做正功等于重力势能的减小 EP2＝mgh2 EP1＝mgh1 自由落体的小球，只有重力做功，由动能定理 重力做正功等于小球动能的增加． 由重力做功与重力势能的关系 整理可得： 动能的增加等于重力势能的减少 进一步整理可得： 始末位置动能和重力势能的总和不变，即机械能的总量保持不变 EP＝0 v2 h1 v1 h2 mg A B 在只有重力做功的物体系统内,动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变. 平抛运动或其它抛体运动的物体 mg v 沿光滑斜面下滑的物体 v mg N 沿粗糙斜面下滑的物体，拉力F大小和摩擦力 f 大小相等 v mg N F f 结论： 1）物体只受重力作用. (抛体运动） 2）物体除受重力外还受到其他力的作用,但其他力不做功, 或其他力做功的代数和为零. 不计阻力摆动的小球. H h 质量为m的小球，从离地面高H处自由下落到一轻弹簧上，弹簧长为L，弹簧压缩到最短时小球离地面高为h，忽略空气阻力，求：弹簧的最大弹性势能 弹簧最短时，弹性势能最大．只有重力和弹簧弹力做功，小球和弹簧系统机械能守恒．在最高点和最低点小球的动能为零，减少的重力势能等于增加的弹性势能． 竖直方向的弹簧振子，系统的机械能守恒吗？ 判一判：下列情境中物体系统的机械能守恒吗？ 乙 甲 A B C A 沿光滑斜面下滑的木块 V0 F阻 G 匀速下降的降落伞 平抛运动 用细绳系一小球，使小球在竖直平面内做圆周运动 摆动的小球 （空气阻力不计) 小球落到弹簧上 如图所示，将小球从距斜轨底面h高处释放，使其沿竖直的圆轨道（半径为R）的内侧运动（不考虑空气阻力和摩擦阻力） h B A R 三、机械能守恒定律的应用 活动 1.若h < R，小球能否过圆形轨道的最高点，为什么? 2.若h =2R，小球能否过圆形轨道的最高点，为什么? 2.若h > 2R，小球能否一定过圆形轨道的最高点，为什么? 巩固练习： 1．关于机械能是否守恒，下列说法正确的是 (　　) A．做匀速直线运动的物体机械能一定守恒 B．做圆周运动的物体机械能一定守恒 C．做变速运动的物体机械能可能守恒 D．合外力对物体做功为零，机械能一定守恒 C 2．如图所示，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 (　　) C 3、质量分别为m和2m的两个小球A和B，中间用轻质杆相连，在杆的中点O处有一固定转动轴，把杆置于水平位置后释放，在B球顺时针摆动到最低位置的过程中 ( ) 　　 A．A球的重力势能增加，动能也增加，A球和地球组成的系统机械能不守恒 B．B球的重力势能减少，动能增加，B球和地球组成的系统机械能守恒 C．A球、B球和地球组成的系统机械能守恒 D．A球、B球和地球组成的系统机械不守恒 AC 4、光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r< 刚好对管壁无压力 v0= 对下管壁有压力 5、用细绳悬挂一个 ... ...