高中物理-机械能守恒定律的课件-新人教版必修2VIP免费

Vh一、机械能：物体所具有的动能和势能统称为机械能。E=EK+EP=mv2+mgh12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）动能和势能之间可以相互转化（四）自由落下的小球VV=0h动能最大势能最小动能最小势能最大重力势能转化为动能问题：1、你还能举出生活中动能和势能之间相互转化的例子吗？2、动能和势能之间的转化是通过什么来实现的呢？3、动能和势能之间的相互转化遵循什么规律呢？•分析•如图5．8—3所示，桌面高为A，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，则小球落到地面前瞬间的机械能为…………………………………………()•A.mghB.mgHC.mg(H+h)D.mg(H—h)•解析：•机械能是动能和势能的总和，因为选桌面为零势舶面，所以开始时机械能为mgH，由于小球在下落过程中只受重力，所以小球在落地之前机械能守恒，即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相等．•答案：B二、机械能守恒的理论推导（以自由落体为例）设小球下落时先后经历了A、B两点。因为只有重力做功，根据动能定理有:V0=0h1h2V1V2AB121212122mvmvWG又根据重力做功与重力势能的变化关系有：（选地面为参考面）221mghmghWG由（1）、（2）两式得：2221212121mghmvmghmv机械能守恒定律：在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，而总的机械能保持不变。※条件：1、只有重力和弹力做功。2、只发生动能和势能间的相互转化。讨论|：判断下列各运动机械能是否守恒VAV1不计空气阻力和摩擦阻力V在粗糙的水平路面匀速行驶守恒不守恒•随堂练习•把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大倾角为θ．小球到达最底端的速度是多大?讨论交流：1、“只有重力做功”与“只受重力作用”有区别吗？2、“机械能守恒”与“机械能总量不变”有区别吗？※表达式：任意状态下，动能和势能总和相等势能的减少量等于动能的增加量2221212121mghmvmghmv2122212121:mvmvmghmgh或•典例探究•［例1］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。•答案：C•［例2］长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且使其长度的1/4垂在桌边，如图所示，松手后链条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大？•解析：链条下滑时，因桌面光滑，没有摩擦力做功。整根链条总的机械能守恒，可用机械能守恒定律求解。设整根链条质量为m，则单位长度质量（质量线密度）为m／L•设桌面重力势能为零，由机械能守恒定律得•221842LmgmvLgLmLgLv1615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)明确初状态和末状态的机械能.(4)利用机械能守恒定律列方程求解