人教版高中物理必修二 第七章第8节机械能守恒定律 课件(共13张PPT)

mv22

mgh2
例1：分析下列情况下机械能是否守恒,
若守恒打“√”，否则打“×”
（1）物体做平抛运动
（√ ）
mg
（2）物体沿光滑圆弧下滑 （√ ） A
O
N
mg B
f
（3）跳伞运动员从空中匀速下落
（ ×）
v mg
（4）如果物体的机械能守恒，则其一定只受重力作用。(× )
例2：把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为 l
,最大偏角为θ。如果阻力可以忽略，小球运动到最低位置时 的速度是多大？
分析思考：
1、研究对象是什么？运动过程？ 2、小球机械能是否守恒？ 3、研究对象运动的初位置及末位置在哪里？
h
5.尝试用几何关系 求解图中h
物体在初、末位置的动能和重力势能分别是多少？ 4、根据机械能守恒定律怎样列方程？
解：设小球在最低点的速度为v,以小球最低点所在位置为参考平面
2.表达式： EK1 EP1 EK 2 EP2
3.适用条件：只有重力或弹力做功 （W其它=0）
问：(1)运动员从起跳至入水的过程中机械能是否守恒?说明理由 (2)若守恒，请写出机械能守恒的表达式并求出入水速率v
解：（2）以水面为参考平面，由机械能守恒定律得：
1 2
mv0 2

mgh

1 2
mv2

0
代入数据得 v 15m / s
v
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， 物体的动能和势能可以相互转化，而总的 机械能保持不变，这就是机械能守恒定律。
3.运用机械能守恒定律解题时有哪些注意点？（许余敏）
四、合作探究
讨论：如图，小球从某一高度开始做自由落体运动，途中经过A、B两点，在 高度为h1的A处速度为v1,在高度为h2的A处速度为v2.小球在A、B两点的机械 能分别为EA、EB（选取地面为参考平面） (1)EA=______12_m__v1_2__m__g_h1_______ EB=___12__m_v_2_2 __m__g_h2_________
A O : WG 0 WT 0
（2）物块沿粗糙斜面匀速下滑
WG 0
WN 0 Wf 0
二、预习检测
2．机械能
（1）定义： 物体的动能和势能之和称为机械能，用 E 表示。 （2）表达式： E EK EP
（3）相对性：
二、预习检测
3．如图所示，质量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上 以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中。若忽略运动员的身高, 不计空气阻力，以水面为参考平面，取g=10m/s2。求： （1）运动员在跳台上时具有的重力势能；
(2)请用我们学过的知识推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相等．
W总＝
1 2
mv22

1 2
mv12
①
WG＝mg(h1 h2 ) ②
W总＝WG
③
联立以上各式得：1 2
mv22

1 2
mv12

mgh1

mgh2
只有重力做功 (3)在该运动中，移什项么得力：12在m做v1功2 ？mgh1

1 2
EP mgh 代入数据得 EP 5103 J
（2）运动员起跳时的动能；
Ek

1 2
mv2
代入数据得
（3）运动员起跳时的机械能。
Ek 625 J
E 1 mv2 mgh 代入数据得 E 5625J 2
（4）运动员入水时的机械能。
E' E 5625J
三、问题提交
1.机械能守恒定律的表达式是如何推导的？ （吕晓鹏、董朝源、徐文禹、张鼎丞） 2.机械能守恒的适用条件？ （王杰、陈露、徐月华、王妍、高伟）
一、复习回顾
1.请写出动能和重力势能的表达式。
（1）动能:
Ek

1 mv2 2
（2）重力势能: EP mgh
2．动能定理的表达式是什么？
W总＝EK 2 EK1
二、预习检测
1. 请分别对小球和物块进行受力分析（不需要将力合成或分解)，并讨论各个力的做功情况。
N
f
T
v
A
C
vO
G
G
（1）小球从A点摆动至最低点O（不计阻力）
由机械能守恒定律得： 0 mgl(1 cos ) 1 mv2 0
2
解得 v 2gl(1 cos )
五、点拨提炼 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， 物体的动能和势能可以相互转化，而总的 机械能保持不变，这就是机械能守恒定律。
2.表达式：
EK1 EP1 EK 2 EP2
3.适用条件： 只有重力或弹力做功
六、当堂巩固
1.（多选）下列情况下满足机械能守恒的是（ACD）
A.抛出的篮球在空中运动（不计空气阻力） B.物体沿粗糙斜面匀速下滑 C.细绳拴着小球在竖直平面内做圆周运动（不计空气阻力） D.系统内只有重力或弹力做功时，系统的机械量m=50kg的跳水运动员从距水面高h=10m的跳台上 以v0=5m/s的速度斜向上起跳，最终以速度v落入水中。若忽略 运动员的身高，不计空气阻力，取g=10m/s2。