機械能守恒定律-【新教材】人教版高中物理必修第二冊教學課件1

第八章機械能守恒定律8.4機械能守恒定律必修二

機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1【學習目標】1.了解人們追尋守恒量和建立“能量”概念的漫長過程.2.知道什么是機械能，知道物體的動能和勢能可以相互轉化.3.能夠推導出機械能守恒定律4.會判斷一個過程機械能是否守恒，能運用機械能守恒定律解決有關問題.【知識梳理】一、動能與勢能的相互轉化二、機械能守恒定律三、機械能守恒定律的應用問題情境1射箭時，發(fā)生彈性形變的弓恢復原狀時彈性勢能減小了，減小的彈性勢能到哪兒去了？彈性勢能減少，轉化成箭的動能追尋守恒量一問題情境2：滾擺下降時，能量如何轉化？上升時，能量又是如何轉化的？下降：重力勢能轉化成動能上升：動能轉化成重力勢能機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件11.彈性勢能與動能的轉化彈力對物體做正功，則彈性勢能

，動能

，彈簧的

轉化為物體的

；彈力對物體做負功，則彈性勢能

，動能

，物體的

轉化為彈簧的

.2.重力勢能與動能的轉化重力對物體做正功，則物體的重力勢能

，物體的

轉化為

；重力對物體做負功，則物體的重力勢能

，物體的

轉化為

.3.機械能：

、

與

統(tǒng)稱為機械能.減少增加重力勢能動能增加減少動能重力勢能減少增加彈性勢能動能動能彈性勢能彈性勢能小結歸納動能增加動能重力勢能機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律二探究1.小球僅受重力，僅有重力做功(1)求從A至B的過程中重力做的功；答案W＝mgΔh＝mg(h1－h(huán)2)＝mgh1－mgh2①(2)求物體在A、B處的機械能EA、EB；(3)比較物體在A、B處的機械能的大小.答案EA＝mgh1+

②答案EB＝mgh2+

③答案④由①④

mgh1+＝

mgh2+

機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律二探究2.僅有重力做功的情況(1)求從1至2的過程中重力做的功；答案W＝mgΔh＝mg(h1－h(huán)2)＝mgh1－mgh2①(2)求物體在1、2處的機械能E1、E2；以地面為參考平面(3)比較物體在1、2處的機械能的大小.答案E1＝mgh1+

②答案E2＝mgh2+

③答案④由①④

mgh1+＝

mgh2+

機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1小結歸納在中有重力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能和勢能相互轉化，但總的機械能保持不變機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1思考：做勻速直線運動的物體機械能一定守恒嗎？不一定FGFGFG物體在水平面上勻速，機械能不變向上勻速運動，機械能增加向下勻速運動，機械能減少機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律二探究3.僅有彈簧彈力做功的情況光滑水平面上，彈簧的彈性勢能與小球的動能相互轉化，機械能守恒機械能守恒定律二1.內(nèi)容：在只有

或

做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，

與

可以互相轉化，而

保持不變.重力彈力動能勢能總的機械能2.機械能守恒的條件只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)對只有重力做功的理解(1)只受重力，如所有的拋體運動(2)受其他力，但其他力不做功。如物體沿光滑曲面、光滑斜面下滑(3)受其他力，其他力也做功，但其他力做功的代數(shù)和為零.如物體在沿斜面的拉力F的作用下沿斜面運動，若已知拉力與摩擦力的大小相等，方向相反，在此運動過程中，其機械能守恒.3.機械能守恒定律常用的三種表達式(1)從不同狀態(tài)看：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(或E1＝E2)此式表示系統(tǒng)兩個狀態(tài)的機械能總量相等.(2)從能的轉化角度看：ΔEk＝－ΔEp此式表示系統(tǒng)動能的增加(減少)量等于勢能的減少(增加)量.(3)從能的轉移角度看：ΔEA增＝ΔEB減此式表示系統(tǒng)A部分機械能的增加量等于系統(tǒng)剩余部分，即B部分機械能的減少量.機械能守恒定律二1.內(nèi)容：在只有

或

做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，

與

可以互相轉化，而

保持不變.重力彈力動能勢能總的機械能2.機械能守恒的條件只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)對只有重力做功的理解(1)只受重力，如所有的拋體運動(2)受其他力，但其他力不做功。如物體沿光滑曲面、光滑斜面下滑(3)受其他力，其他力也做功，但其他力做功的代數(shù)和為零.如物體在沿斜面的拉力F的作用下沿斜面運動，若已知拉力與摩擦力的大小相等，方向相反，在此運動過程中，其機械能守恒.例1.

關于機械能是否守恒的敘述，正確的是()A．作勻速直線運動的物體的機械能一定守恒。B．作勻變速運動的物體機械能可能守恒C．物體沿斜面勻速下滑時，機械能一定守恒D．物體從高處以0.9g的加速度加速下落，機械能守恒√例2

如圖，質量m＝50kg的跳水運動員從距水面高h＝10m的跳臺上以v0＝5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中，若忽略運動員的身高，取g＝10m/s2，不計空氣阻力.求：(1)運動員在跳臺上時具有的重力勢能(以水面為零勢能參考平面)；(2)運動員起跳時的動能；(3)運動員入水時的速度大??；入水時的速度大小與起跳時的方向有關嗎？例2

如圖，質量m＝50kg的跳水運動員從距水面高h＝10m的跳臺上以v0＝5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中，若忽略運動員的身高，取g＝10m/s2，不計空氣阻力.求：(1)運動員在跳臺上時具有的重力勢能(以水面為零勢能參考平面)；解析以水面為零勢能參考平面，則運動員在跳臺上時具有的重力勢能為Ep＝mgh＝5000J.答案5000J機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1例2

如圖，質量m＝50kg的跳水運動員從距水面高h＝10m的跳臺上以v0＝5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中，若忽略運動員的身高，取g＝10m/s2，不計空氣阻力.求：(2)運動員起跳時的動能；答案625J解析運動員起跳時的速度為v0＝5m/s，則運動員起跳時的動能為機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1例2如圖，質量m＝50kg的跳水運動員從距水面高h＝10m的跳臺上以v0＝5m/s的速度斜向上起跳，最終落入水中，若忽略運動員的身高，取g＝10m/s2，不計空氣阻力.求：(3)運動員入水時的速度大小；入水時的速度大小與起跳時的方向有關嗎？答案15m/s無關解析運動員從起跳到入水過程中，只有重力做功，運動員的機械能守恒，則解得v＝15m/s.此速度大小與起跳時的方向無關.機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律的應用步驟（1）選取研究對象（物體或系統(tǒng)）（2）明確研究過程，正確分析過程中的受力，判斷是否符合機械能守恒的條件（3）根據(jù)機械能守恒定律列出方程求解.小結歸納機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1

例3.把一個小球用細繩懸掛起來，就成為一個擺（如圖），擺長為最大偏角為θ，如果阻力可以忽略，小球運動到最低位置時的速度是多大？機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1機械能守恒定律—【新教材】人教版高中物理必修第二冊課件1總結提升1.動能與勢能的相互轉化重力做功重力