第一页，共29页。 优选机械能守恒定律ppt课件ppt 第二页，共29页。一、机械能 机械能是动能、重力势能、弹性势能的统称， 用符号 E 表示 3.机械能是标量，具有相对性 1.概念： 2.表达式： 第三页，共29页。 h=10m v= 10m/s m A质量为2Kg的小球在距离地面10m高处瞬时速度是10m/s，求出此刻小球的机械能?(g=10m/s2) （以地面为参考面或者以抛出点为参考面） 练一练 第四页，共29页。 重力做功：动能重力势能 弹力做功：动能弹性势能 二、机械能之间可以互相转化 第五页，共29页。 第六页，共29页。 拦河坝 第七页，共29页。 极限运动蹦极 2008奥运蹦床冠军何雯娜 第八页，共29页。 小球摆动实验 试分析： 1、小球受哪些力的作用？ 2、哪些力对小球做功？ 3、能量如何转化？ F mg mg F 第九页，共29页。 A点 B点 h1 v1 v2 m h2 A B 由以上两式得 移项得 结论 地面为参考面 由根据动能定理得 由重力做功与重力势能的关系得 三、机械能守恒定律 ? ? ? ? 第十页，共29页。 三、机械能守恒定律 1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
2.表达式： 条件 1.动能增加，势能一定减小机械能守恒定律ppt课件， 并且，动能增加量等于势能减小量。 2.动能减小，势能一定增加， 并且，动能减小量等于势能增加量。 第十一页，共29页。 3、机械能守恒定律成立的条件：(1)系统内机械能守恒定律ppt课件，只有重力和弹簧弹力做功.（除重力和弹簧弹力以外的力不做功或做功的代数和为零）(2)系统内，只有动能和势能的相互转化,并且转化量相等 第十二页，共29页。 小球以初速度v0压缩弹簧,接触面光滑. 小球在压缩过程中，动能减小，弹簧发生形变，势能增加．此过程中只有弹簧的弹力做功，系统（小球和弹簧）的机械能保持不变 第十三页，共29页。 A O G F C L θ h L·cosθ 例. 把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为L，最大偏角为θ。小球运动到最底位置时的速度是多大？ ? 第十四页，共29页。 解： 以最低点为零势能面 最低点O点的机械能为： 最高点A点的机械能为： 只有重力做功，机械能守恒，得： A O C h ? ? ? ? 第十五页，共29页。1.在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是： A、起重机吊起物体匀速上升； B、物体做平抛运动； C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动； D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。
A 练一练 第十六页，共29页。 1.除1外都不计空气阻力，哪些情况机械能是守恒的？ 1.跳伞员利用降落伞在空气中匀速下落 2.用力F拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升 3. 用细绳系一小球，使小球在竖直平面内做圆周运动 4．轻弹簧拴一小球在竖直方向做往复运动 mg mg mg mg F f F F弹 巩固练习 守恒 守恒 第十七页，共29页。 2.一个轻弹簧固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面肯弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由A摆到最低点的过程中双选题 A、重物的重力势能减少。 B、重物的重力势能增加。 C、重物的机械能不变。 D、重物的机械能减少。 o A AD 球和弹簧组成的系统机械能守恒 1.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是双选题 A、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。 B、做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒。 C、合外力对物体做功为零时机机械能守恒。 D、只有重力对物体做功，物体的机械能一定守恒。 BD 物体的机械能是否守恒与物体的运动无关 拓展 第十八页，共29页。 3.如图所示，在竖直平面内有一段四分之一圆弧轨道，半径OA在水平方向，一个小球从顶端A点由静止开始下滑，已知轨道半径R＝10cm，不计摩擦，求小球刚离开轨道底端B点时的速度大小？ 第十九页，共29页。
分析：以小球（含地球）为研究对象，小球在轨道上作变速圆周运动，受到重力和支持力作用，支持力是一个大小、方向均改变的力，但因其方向始终垂直于小球的运动方向，所以对小球不做功（这是难点），全程只有重力作功，所以该题可用机械能守恒定律求解。 解：选取B点所在水平面为零势能面，依据机械能守恒定律可知： 所以小球刚离开轨道底端B点时的速度大小为： ? 第二十页，共29页。 4.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B的机械能为 最高点A的机械能为 所以，石头落地的速度为： 解： 以B点为零势能面 第二十一页，共29页。 师：石头从抛出到落地机械能是否守恒？ 生：守恒．因为只受重力．师：对于不同的抛体运动在不考虑空气阻力时，都是只有重力做功，机械能守恒．如何 写出表达式？ 师：本题中石头落地时速度的大小与哪些量有关系，与哪些量无关系？为什么？生：与石块抛出时的高度及抛出的速度有关，由于机械能守恒，表达式决定了落地速度大小与质量无关，机械能是标量，所以也与抛射角无关。 *
