机械能守恒定律1VIP专享VIP免费

复习：本章我们学习了哪几种不同形式的能？它们的定义如何？它们的大小各由什么因素决定？动能：物体由于运动而具有的能量势能：221mvEkVh这些能统称为机械能．mghEp弹性势能：物体由于发生形变而具有的能量重力势能：物体由于被举高而具有的能量Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ动能和重力势能可以相互转化动能和弹性势能也可以相互转化一：竖直上抛的小球不计阻力上升过程：物体只受重力作用,重力做负功速度减小，高度增加。即物体动能减小，重力势能增大。VV=0h下落过程：速度增加，高度减小。即物体动能增大，重力势能减小。物体只受重力作用,重力做正功动能与势能相互转化时是否存在某种定量的关系？例1：质量为1千克的物体从离地面20米高处自由落下，求下落5米，10米，15米，20米时的速度，重力势能，动能以及动能和重力势能的总和。(g=10m/s2,以地面为重力势能零势能面)下降距离H/m速度V(m/s)重力势能Ep/J动能Ek/J(Ep+Ek)/J5101520通过填表,你发现了什么?mghEP221mvEkh=20-H1010√210√32015010050050100150200200200200200二、动能与势能相互转化时的定量关系1212222121mghmvmghmvh1h2ＡＢv2v1分析：在自由落体运动中，物体只受重力作用，重力做正功．21222121mvmvWG重力所做的功等于动能的增加21mghmghWG重力所做的功等于重力势能的减少2121222121mghmghmvmv1122PKPKEEEE即：EP1+EK1=EP2+EK2E1=E2机械能守恒定律表达式：三.物体与弹簧的作用在弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做功，可以证明动能和弹性势能之和也保持不变，即机械能也守恒。四.机械能守恒定律1122PKPKEEEE(1)内容：在只有重力或弹力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变．(2)定律的数学表达式任意状态下，动能和势能总和相等五.机械能守恒条件：只有重力或弹力做功{只受重力或弹力不受其它力（如各种抛体运动）除重力外，还受其它力，但其它力不做功或其它力所做功代数和为零（如摆球的摆动）B、从能量转化角度分析A、从做功角度分析只有动能和势能之间发生相互转化例2：单摆的摆动过程不计阻力受力分析：AGT物体受重力和绳子拉力作用。拉力不做功，只有重力做功OAO：重力势能转化为动能BOB：动能转化为重力势能是否遵守机械能守恒定律？所以机械能守恒。机械能守恒几个重要的实例竖直上抛抛体运动光滑斜面的运动单摆的运动巩固练习D.光滑固定凹槽上运动的小球.(如图2）F图1图21.在下面列举的各个实例中那些情况机械能是守恒的？说明理由。（除A外都不计空气阻力）A.跳伞员带着张开的降落伞在空气中匀速下落.B.拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升(如图1）.C.用细绳拴着一个小球，使小球在竖直面内做圆周运动.A.mgh；B．mgH；C.mg(H十h)；D．mg(H—h)．2．如图所示，桌顶高为h，质量为m的小球从离桌面高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()Bmgh+mvo2=mvt21—21—23.在离地面1.8m高处以8m/s的初速度水平抛出一个石快，石块质量为0.5kg（以地面为参考平面）（g=10m/s2)，求:（１）抛出点的机械能是多少？（２）石块落回地面时的速度是多大？Ｅ＝Ep+Ek=mgh+mvo21—2代入数据得：vt＝10m/s解：根据题意(1)抛出点的机械能是:(2)由机械能守恒定律（1）选取研究对象----物体或物体系;（2）判断机械能是否守恒(是否只有重力或弹力做功);（3）选取零势能参考平面(一般以初状态或末状态所在位置作为零势面,能令问题简化);（5）根据机械能守恒定律列方程，进行求解.应用机械能守恒定律的基本思路和步骤（4）确定研究对象在过程的初、末态时的机械能;h求V=?还有其它方法吗？动能定理根据机械能守恒定律BA一颗人造卫星在远地点A和近地点B，哪一处的速度较大？为什么？在近地点B处速度大。根据机械能守恒定律，EPA+EKA=EPB+EKB一、机械能：物体所具有的动能和势能的总和在只有重力或弹力做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化且机械能的总量保持不变。1、条件：a、只有重力或弹力做功。b、只发生动能和势能间的相互转化。2、表达式：A、EK１+EP１=EK2+EP2即：任意状态下，动能和势能的总和相等小结：二、机械能守恒定律