单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章机械能守恒定律,8,、机械能守恒定律,翻滚过山车,如图是迪斯尼乐园的过山车情景,请问:“一辆滑车在下滑过程中,既然没有什么动力,为什么每次总能如此准确的完成一连串有惊无险的动作呢?”,观察与思考,重力势能,:,弹性势能,动能:,势能,E,p,机械能,E=E,K,+E,P,知识回顾与复习,物体由于运动而具有的能叫做动能,E,k,=mv,2,/2,相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做势能,E,p,=mgh,1.,机械能,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,。,进站前关闭发动机,机车凭惯性上坡,动能变成势能储存起来,出站时下坡,势能变成动能,节省了能源。,生活中的实例,车站,随着人类能量消耗的迅速增加,如何有效地提高能量的利用率,是人类所面临的一项重要任务,右图是上海“明珠线”某轻轨车站的设计方案,与站台连接的轨道有一个小的坡度。,明珠号列车为什么在站台上要设置一个小小的坡度?,观察动能与势能的相互转化,探寻动能与势能转化规律,如图,一个质量为,m,的小球自由下落或做斜抛运动或竖直上抛,经过某高度为,h,的,A,点时速度为,v,,下落到某高度为,h,2,的,B,点时速度为,v,2,,试写出小球在,A,点时的机械能,E,A,和在,B,点时的机械能,E,B,,并找出小球在,A,、,B,时所具有的机械能,E,A,、,E,B,之间的数量关系。,h,2,h,1,O,v,0,O,动能和重力势能间的转换,A,B,E,k2,+E,P2,E,k1,+,E,P1,E,B,E,A,B,A,E,A,E,k1,+,E,P1,E,B,E,k2,+,E,P2,自由下落的小球,竖直上抛的小球,状态,状态,状态,状态,思考,假如物体还受其它力,机械能是否还守恒,?,h,1,h,2,如图,质量为,m,的小球从光滑斜面上滑下,小球的机械能守恒?,动能和弹性势能间的转化,在,只有弹力做功,的,物体系统内,,,动能和弹力势能可以相互转化,但机械能的总量保持不变。,v,弹簧的弹性势能,与,小球的动能,相互转化,在,只有重力或弹力做功,的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。,内容,E,K,2,+E,P,2,=E,K,1,+E,P,1,即,E,2,=E,1,E,减,=,E,增,mgh,2,+mv,2,2,/,2,=mgh,1,+mv,1,2,/,2,表达式,说明,中间式中参考面一般选地面,结论,探讨守恒的条件,假如物体还受其它力做功机械能是否还守恒,?,在,只有重力做功,的,物体系统内,,,物体的动能和重力势能可以相互转化时,机械能守恒,条件,只有重力、弹力做功,在具体判断机械能是否守恒时,一般从以下两方面考虑:,对于,某个,物体,只受重力(弹力)做功;,受其它力,而其他力不,做功或所做的功代数和为零,,,则该物体的机械能守恒。,对于由两个或两个以上物体,(,包括弹簧在内组成的,系统,,如果系统只有重力做功或弹力做功,物体间只有动能、重力势能和弹性势能之间的相互转化,系统与外界没有机械能的转移,系统内部没有机械能与其他形式能的转化系统的机械能就守恒。,小结,2,、机械能守恒定律:,1,、机械能:,E=E,K,+E,P,(,1,)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。,(,2,)表达式:,E,K2,+E,P2,=E,K1,+E,P1,E,减,=,E,增,mgh,2,+mv,2,2,/,2,=mgh,1,+mv,1,2,/,2,(,3,)条件:,只有重力、弹力做功,说一说,下列实例中哪些情况机械能是守恒的,用绳拉着一个物体沿着光滑的斜面匀速上升。,跳伞员利用降落伞在空中匀速下落,抛出的篮球在空中运动(不计阻力),光滑水平面上运动的小球,把弹簧压缩后又被弹回来。,v,下列几种情况中,机械能一定守恒的是:,A.,做匀速直线(,F,合,=0,)运动的物体,B.,水平抛出的物体,(不计空气阻力),C.,固定光滑曲面上运动的物体,如图所示,D.,物体以,0.8g,的加速度竖直向上做匀减速运动,随堂练习,多项,点评:机械能是否守恒与物体的运动状态无关,BC,下列关于物体机械能守恒的说法中,正确的是:,A.,做匀速直线运动的物体机械能一定守恒,B.,合外力对物体不做功,物体的机械能一定守恒,C.,物体只发生动能与势能的相互转化时,物体的机械能守恒,D.,运动的物体,若受合外力为零,则其机械能一定守恒,E.,做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒,1.,考查,守恒条件理解,单项,点评:机械能是否守恒与物体的运动状态无关,C,3.,如图,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是,A,、子弹的机械能守恒。,B,、木块的机械能守恒。,C,、子弹和木块的总机械能守恒。,D,、以上说法都不对,D,1,、子弹射中木块的过程机械能不守恒,2,、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒,应用:课本例题,课本例题,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,。小球运动到最低位置时的速度是多大?,O,B,A,l,G,F,T,小结,应用机械能守恒定律解题,,只需,考虑过程的,初、末状态,,,不必,考虑两个状态间过程的细节,这是它的优点。,机械能(,E=E,K,+E,P,)守恒定律:,(,1,)内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的,动能,和,势能,可以相互转化,而总的机械能保持不变。,(,2,)表达式:,E,K2,+E,P2,=E,K1,+E,P1,E,减,=,E,增,mgh,2,+mv,2,2,/,2,=mgh,1,+mv,1,2,/,2,(,3,)条件:,只有重力、弹力做功,知识回顾,小结:应用机械能守恒定律的解题步骤,(1),确定,研究对象,(2),对研究对象进行正确的,受力分析,(3),判定各个力是否做功,并,分析是否符合机械能守恒的条件,(4),视解题方便选取零势能参考平面,并确定研究对象在,始、末状态时的机械能,。,(5),根据机械能守恒定律,列出方程,,或再辅之以其他方程,进行求解。,