7.8机械能守恒定律.ppt

1、第七章 机械能守恒定律,7.8 机械能守恒定律,复习,重力势能,弹性势能,EPm g h,物体由于运动而具有的能叫做动能,相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做势能,物体的动能和势能之和称为物体的机械能,一、机械能,1、概 念：,动能、重力势能和弹性势能的统称。,机械能为动能和势能之和。,2、表达式：,3、机械能是标量，具有相对性：,先选取参考平面和参考系才能确定 机械能。（一般选地面）,动能和重力势能间的转换,Ek2Ek1 EP1 EP2,E2E1,WGEk2Ek1,WGEP1 EP2,假如物体还受其它力作用,式子是否依然成立?,Ek2+Ep2 Ek1 +EP1,思考,Ek2+EP2Ek1+

2、EP1,E1E2,在什么情况下机械能守恒？,结论,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，但机械能的总量保持不变,动能和弹性势能间的转换,弹簧的弹性势能与小球的动能相互转换,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,二、机械能之间可以互相转化,1、重力势能和动能之间可以互相转化,2、弹性势能和动能之间可以互相转化,3、重力势能和弹性势能之间可以互相 转化,讨论：请同学们课后自己推导,三、机械能守恒定律,1、定 律： 在只有重力或弹力做功的物体系内动 能与势能可以相互转化，而总的机械 能保持不变。,2、守恒条件:只有重力做功或弹力做功,

3、3、表达式：,EK2EP2EK1EP1,只受重力或弹力，不受其他力 除重力或弹力以外还有其它力，但其它力都 不做功（或其它力做功的代数和为零）。,是否表示只受重力或弹力？,说一说,下列实例中哪些情况机械能是守恒的,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。,练习,关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法正确的是 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，机械能一定守恒 C、外力对物体所做的功等于0 时，机械能一定守恒 D、物体若只有重力做功，机械能一定守恒,说明：机械能是否守恒与物体的运动状态无关,D,课本例题,把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，

4、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？,小结,1、机械能,2、机械能守恒定律,4、表达式：,3、条件：,四、应用机械能守恒定律的解题步骤,1、确定研究对象、研究过程,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。,思考,在上题中，若在悬点的正下方P点有一钉子，求小球能运动到右侧的最高位置？,例2. 一个物体在平衡力的作用下运动,则在该物体的运动过程中, 物体的 ( ) A. 机械能一定保持不变

5、 B. 动能一定保持不变 C. 动能保持不变, 而重力势能可能变化 D. 若重力势能发生了变化, 则机械能一定发生变化,B C D,练习1.下列运动物体，机械能守恒的有( ) A.物体沿斜面匀速下滑 B.物体沿竖直平面内的圆形轨道做匀速圆周运动 C.跳伞运动员在空中匀速下落 D.沿光滑曲面自由下滑的木块,D,二.机械能守恒定律的理解及应用,练习2.下列关于机械能守恒的说法中正确的是 A.做匀速运动的物体,其机械能一定守恒 ( ) B.做匀加速运动的物体,其机械能一定不守恒 C.做匀速圆周运动的物体,其机械能一定守恒 D.以上说法都不正确,D,练习3、 以下说法正确的是（ ） （A）系统受到合外

6、力为零时，系统的机械能和总动量都守恒 （B）一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 （C）一个物体所受的合外力不为零，它的机械能可能守恒 （D）一个物体所受合外力的功为零，它一定保持静止或匀速直线运动,C,例3、如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，下列关于能量 的叙述中正确的是 （ ） （A）重力势能和动能之和总保持不变 （B）重力势能和弹性势能之和总保持不变 （C）动能和弹性势能之和总保持不变 （D）重力势能、弹性势能和动能 之和总保持不变,D,扩展,机械能守恒定律的表达式：E1=E2 ；EK1+EP1=EK2+EP2; EP减= EK增,例：如图

7、，一很长的、不可伸长的柔软轻绳跨过光滑定滑轮，绳两端各系一小球a和b。a球质量为m，静置于地面；b球质量为3m，用手托住b球，此时b球离地高度为h，轻绳刚好拉紧，从静止开始释放b后，a可能达到的最大高度为 （ ）,Ah B1.5h C2h D2.5h,例2. 如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系住物体A、B，（A、B可以看成质点）且mA=2mB，在图示位置由静止开始释放A物体，当物体B达到半圆柱顶点时，求绳的张力对物体B所做的功.,质量为m的物体下落过程中，经过高度h1处速度为v1，下落至高度h2处速度为v2，空气阻力恒为f ，分析由h1下落到h2过程中机械能的变化。,分析：根据动能定理，有,功能原理介绍：,下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等