高中物理必修2机械能守恒定律(ppt).ppt
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重力做功在数值上等于物体重力势能的减少 量。
1 2 E A EkA EPA mv1 mgh1 2
WG mgh1 mgh2
1 1 2 2 由以上两 mv2 mgh2 mv1 mgh1 2 式可以得到 2
由此可见： 在只有重力做功的物体系内，动能 和重力势能都发生了变化，但机械能 的总量保持不变。
课堂训练
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 ， 1.41m/s 不计摩擦，求小球刚离 开轨道底端 B 点时的速 度大小？
机械能守恒定律解题的一般步骤
(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)
5、如图所示，物体A、B 用绳子连接穿过定滑轮， 已知 m A =2 m B , 绳子的 质量不计，忽略一切摩 擦，此时物体A、B距 地面高度均为 H ，释放 A，求当物体A刚到达 地面时的速度多大？ （设物体 B 到滑轮的距 离 大 于 H ）
作业
课本 P25
3、4
及研究的过程。 (2)对研究对象进行受力分析，弄清各力在 研究过程中的做功情况，判断是否符合机 械能守恒的条件。 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在 过程中的起始状态和末始状态的机械能(包 括动能和势能)。
(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
4、在距离地面20m高处以15m/s的初 速度水平抛出一小球，不计空气阻 2 力，取g＝10m/s ，求小球落地速度 大小?
1、在下列的物理过程中,机械能守恒的有(BD)
课堂训练
A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程
B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的
过程
D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹
簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地
球这一系统
2、一辆小车静止在光滑的水平面上，小车 立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳.小 球由与悬点在同一水平面处释放.如下图所 示，小球在摆动的过程中，不计阻力，则下 列说法中正确的是( BC ) A.小 球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守 恒 D.小球和小车的总机械 能不守恒
E E E E
P1 P2 K2
K1
说明
如果问题中只有动能和重力势能 的相互转化，没有涉及到弹性势能， 此时机械能守恒的条件可以表述为： 只有重力做功 以后遇到的问题绝大多数都是这 种情形。
应用机械能守恒定律解题的优点
应用机械能守恒定律解决问题,只 需考虑运动的始末状态,不必考虑两个 状态之间过程的细节.如果直接用牛顿 运动定律解决问题,往往要分析过程中 各个力的作用,而这些力往往又是变化 的,因此一些难以用牛顿运动定律解决 的问题,应用机械能守恒定律则易于解 决。
25m/s
一、动能和势能的相互转化 小 结 通过重力和弹力做功,动能和势能可以相互转化 二、机械能守恒定律 1、条件：系统内只有重力或弹力做功 1 1 2 2 2、表达式： mv2 mgh2 mv1 mgh1
2
或
E E E E
P1 P2 K2
2
K1
三、功能原理 1 如果除重力、弹力外其它力做正功,机械能增加 2 如果除重力、弹力外其它力做负功,机械能减少
质量为m的物体自由 下落过程中，经过高度 h1的A点时速度为v1，下 落至高度h2的B点处速度 为v2，不计空气阻力， 取地面为参考平面，试 写出物体在A点时的机械 能和B点时的机械能，并 找到这两个机械能之间 的数量关系。
m
A
v1
h1
B
v2
h2
A点
B点
1 2 EB EkB EPB mv2 mgh2 2 1 1 2 根据动能定理，有 W mv mv 2 G 2 1 2 2
2．机械能守恒定律成立的条件： 只有重力或弹簧的弹力做功.
注意：
只有重力或弹力做功与只受重力或 弹簧弹力作用的含义不同. （1）只受重力或弹力 （2）除重力或弹力外还受其它力，但 其它力不做功。
3、机械能守恒定律的另一种表述：
只有重力或弹力做功的情况下，重 力势能或弹性势能的减少量（或增加 量）等于动能的增加量（或减少量） .
5.8 机械能守恒定律
知识回顾
1、动能:物体由于运动而具有的能。
1 2 Ek mv 2
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高 度有关的能。 P 3、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分 之间，由于有弹力的相互作用而具有的势 能。 1
E mgh
k l
2
Ep
2
4、动能定理：合力所做的总功等于物体 动能的变化。
1 2 1 2 W总＝ mv2 mv1 2 2
5、重力做功与重力势能变化的关系：重 力做的功等于物体重力势能的减少量。
WG EP1ຫໍສະໝຸດ Baidu EP 2
一、动能与势能的相互转化
物体动能、重力势能和弹性势能的 总和叫做物体的机械能. 1、动能和重力势能可以相互转化 重力做功 2、动能和弹性势能可以相互转化 弹力做功 通过重力或弹力做功，机械能 可以从一种形式转化成另一种形式
同样可以证明： 在只有弹簧弹力做功的物体系内, 动能与势能相互转化，物体机械能的总 量也保持不变。
1、机械能守恒定律： 在只有重力或弹簧弹力做功的物体系 统内,动能与势能可以互相转化,但总的 机械能保持不变． 表达式: 2 1
E E
Ek 2 E p 2 Ek1 E p1
1 1 2 2 mv2 mgh2 mv1 mgh1 2 2
1 2 E A EkA EPA mv1 mgh1 2
WG mgh1 mgh2
1 1 2 2 由以上两 mv2 mgh2 mv1 mgh1 2 式可以得到 2
由此可见： 在只有重力做功的物体系内，动能 和重力势能都发生了变化，但机械能 的总量保持不变。
课堂训练
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 ， 1.41m/s 不计摩擦，求小球刚离 开轨道底端 B 点时的速 度大小？
机械能守恒定律解题的一般步骤
(1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)
5、如图所示，物体A、B 用绳子连接穿过定滑轮， 已知 m A =2 m B , 绳子的 质量不计，忽略一切摩 擦，此时物体A、B距 地面高度均为 H ，释放 A，求当物体A刚到达 地面时的速度多大？ （设物体 B 到滑轮的距 离 大 于 H ）
作业
课本 P25
3、4
及研究的过程。 (2)对研究对象进行受力分析，弄清各力在 研究过程中的做功情况，判断是否符合机 械能守恒的条件。 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在 过程中的起始状态和末始状态的机械能(包 括动能和势能)。
(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
4、在距离地面20m高处以15m/s的初 速度水平抛出一小球，不计空气阻 2 力，取g＝10m/s ，求小球落地速度 大小?
1、在下列的物理过程中,机械能守恒的有(BD)
课堂训练
A．把一个物体竖直向上匀速提升的过程
B．人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C．汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的
过程
D．从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹
簧上，压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地
球这一系统
2、一辆小车静止在光滑的水平面上，小车 立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳.小 球由与悬点在同一水平面处释放.如下图所 示，小球在摆动的过程中，不计阻力，则下 列说法中正确的是( BC ) A.小 球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守 恒 D.小球和小车的总机械 能不守恒
E E E E
P1 P2 K2
K1
说明
如果问题中只有动能和重力势能 的相互转化，没有涉及到弹性势能， 此时机械能守恒的条件可以表述为： 只有重力做功 以后遇到的问题绝大多数都是这 种情形。
应用机械能守恒定律解题的优点
应用机械能守恒定律解决问题,只 需考虑运动的始末状态,不必考虑两个 状态之间过程的细节.如果直接用牛顿 运动定律解决问题,往往要分析过程中 各个力的作用,而这些力往往又是变化 的,因此一些难以用牛顿运动定律解决 的问题,应用机械能守恒定律则易于解 决。
25m/s
一、动能和势能的相互转化 小 结 通过重力和弹力做功,动能和势能可以相互转化 二、机械能守恒定律 1、条件：系统内只有重力或弹力做功 1 1 2 2 2、表达式： mv2 mgh2 mv1 mgh1
2
或
E E E E
P1 P2 K2
2
K1
三、功能原理 1 如果除重力、弹力外其它力做正功,机械能增加 2 如果除重力、弹力外其它力做负功,机械能减少
质量为m的物体自由 下落过程中，经过高度 h1的A点时速度为v1，下 落至高度h2的B点处速度 为v2，不计空气阻力， 取地面为参考平面，试 写出物体在A点时的机械 能和B点时的机械能，并 找到这两个机械能之间 的数量关系。
m
A
v1
h1
B
v2
h2
A点
B点
1 2 EB EkB EPB mv2 mgh2 2 1 1 2 根据动能定理，有 W mv mv 2 G 2 1 2 2
2．机械能守恒定律成立的条件： 只有重力或弹簧的弹力做功.
注意：
只有重力或弹力做功与只受重力或 弹簧弹力作用的含义不同. （1）只受重力或弹力 （2）除重力或弹力外还受其它力，但 其它力不做功。
3、机械能守恒定律的另一种表述：
只有重力或弹力做功的情况下，重 力势能或弹性势能的减少量（或增加 量）等于动能的增加量（或减少量） .
5.8 机械能守恒定律
知识回顾
1、动能:物体由于运动而具有的能。
1 2 Ek mv 2
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高 度有关的能。 P 3、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分 之间，由于有弹力的相互作用而具有的势 能。 1
E mgh
k l
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Ep
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4、动能定理：合力所做的总功等于物体 动能的变化。
1 2 1 2 W总＝ mv2 mv1 2 2
5、重力做功与重力势能变化的关系：重 力做的功等于物体重力势能的减少量。
WG EP1ຫໍສະໝຸດ Baidu EP 2
一、动能与势能的相互转化
物体动能、重力势能和弹性势能的 总和叫做物体的机械能. 1、动能和重力势能可以相互转化 重力做功 2、动能和弹性势能可以相互转化 弹力做功 通过重力或弹力做功，机械能 可以从一种形式转化成另一种形式
同样可以证明： 在只有弹簧弹力做功的物体系内, 动能与势能相互转化，物体机械能的总 量也保持不变。
1、机械能守恒定律： 在只有重力或弹簧弹力做功的物体系 统内,动能与势能可以互相转化,但总的 机械能保持不变． 表达式: 2 1
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Ek 2 E p 2 Ek1 E p1
1 1 2 2 mv2 mgh2 mv1 mgh1 2 2