能量守恒定律应用PPT课件
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2003年名师课堂辅导讲座—高中部分
能量守恒定律应用专题
高级教师
2020年10月2日
1
学习内容:
掌握各能态性质及其决定因素 掌握能量转化守恒定律的物理意义 掌握求解能量转化守恒定律问题的基本思路及技能技巧 学习要求: 会应用能量转化守恒定律定量求解相关问题
2020年10月2日
2
一 基本知识：能态
解:m2下落得高度为R，m1上升得高度为
2 R ，设此时速度分别为V1V2。
由A→B根据能量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增
得 m2gR=m1g 2 R +m1V12/2+ m2V22/2
又根据运动合成规律 V1=V2COS450
联立可求解V1V2 。
13
5 在倾角为θ的斜面体上由质量分别为M,m两物体和一定滑 轮构成如图所示系统，若物体与斜面间的动摩擦因数为μ， 求释放后m加速下落H时的落地速度
2020年10月2日
8
4 如图所示，一总长为L的柔软绳对称放在光滑质量不计的 定滑轮上，由于受到某种扰动开始运动。求：当绳一末端a 加速上升了h到达a`时的速度和加速度。
2020年10月2日
解:设绳总质量为M，根据能 量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增 得 h Mgh = MV2/2
L
V = h 2g L
欲使此物体从C沿原路返回到A，则在C点至少应给物体的初速 度V0大小为多少?(不计物体在B处的能量损失)
解:由A→C根据能量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增 得 mgh = QAB + QBC
2020年10月2日
由C→A根据能量转化守恒定律 得 mv02/2 = mgh + QAB + QBC 所以 V0 = 2 gh
解:根据能量转化守恒定律 ΔE减 = ΔE增
得 mg（L-Lsin600）=2mV2/2
V = gL（2 3）
2
2020年10月2日
12
4 如图所示，已知两质量分别为m1m2线径不计的小物块至于 小定滑轮两端，光滑轨道半径为R。现将m2由轨道边缘A点 释放，求其到达最底点B时的速度大小.
2020年10月2日
解:设m下落h时的速度为V
a
根据能量转化守恒定律
a
ΔE减 = ΔE增
得 mgh = Mghsinθ +（m+M）V2/2+ Q
而 Q = μMgcosθh
两式联立既可求V=……
2020年10月2日
14
总结：
1.能量转化守恒定律是宇宙间普遍适用的， 是无条件成立的。
2.能量转化守恒定律包含机械能守恒定律， 机械能守恒定律只是能量转化守恒定律的 一个特例。
9
五 对物体系应用范例：
1 如图所示，两小球mAmB通过绳绕过固定的半径为R的光 滑圆柱，现将A球由静止释放，若A球能到达圆柱体的最高 点，求此时的速度大小。
解:B球下落得高度为R+2R/4，A球上升 得高度为2R
由A→B根据能量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增 得 mBg（R+2R/4）=mAg2R+（mA+mB）V2/2 则V可解得……。
2020年10月2日
解（1）:由A运动到C过程根据能量转化守恒
定律得
ΔE减 = ΔE增
mAgR=mBgR/2+mAVA2/2+mBVB2/2
又因ωA=ωB
则 VA=2VB 连立可求解VA
（2）应选C
11
3 如图所示，两质量为m的环通过长L的绳与另一等
质量的小球相连，现使两环相距L由静止释放，求 两环运动后的最大速度大小。
2020年10月2日
10
2 如图所示，半径为r 质量不计的圆盘竖直放置，圆心O处是 一光滑的水平固定轴。在圆盘的最右端固定一个质量为m的小 球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量为m的小球B。放 开圆盘让其自由转动则 （1）求A球在最底点C速度大小 （2）小球A瞬时静止的位置在
A E点 B D点 C DC之间 D AC之间
2020年10月2日
7
3 一物体，以6m/s的初速度沿某一斜面底端上滑后 又折回，折回到斜面底端时的速度大小为4m/s。试 求物体沿斜面上滑的最大高度。（g取10m/s2）
B A m V0
C
解:由A→B根据能量转化守恒定律 ΔE减 = ΔE增
得 mv02/2 = mgh + Q
由B→C根据能量转化守恒定律 得 mgh = mv`2/2 + Q 联立得 h = 2.6m
3.因摩擦而产生的热能一定属于ΔE增
4.若物体间存在能量交换，则只能建立对
系统的守恒式或转化式。
2020年10月2日
15
演讲完毕，谢谢观看！
Thank you for reading! In order to facilitate learning and use, the content of this document can be modified, adjusted and printed at will after downloading. Welcome to download!
2020年10月2日
解法一:利用牛顿定律可求 解V1、V2，但不能求解V3。
解法二:利用能量守恒定律 根据 E初 = E末 得 mgh = mv2/2
V1=V2=V3= 2 gh
5
四 对单体应用范例：
1 如图所示，质量为m的物体从高为h的斜面顶端A处由静止 滑下到斜面底端B，再沿水平面运动到C点停止。
6
2.物体在高为 h、倾角为30°的粗糙斜面上自静止开始滑下, 它滑到底端的速度是物体由h高处自由落下速度的0.8倍, 求 物体与斜面间的动摩擦因数μ= _____.(保留2位有效数字)
解:物体下滑过程中根据能量转化守恒定律
h
Δຫໍສະໝຸດ Baidu减 = ΔE增
300
得 mgh = mV2/2 + Q
而由例1得 V = 0.8 2 gh Q = μmgcos300h/sin300 代入上式得 μ= 0.20
能量转化守恒定律表达式 1 守恒式：Ek初 + Ep初= Ek末 + Ep末 + Q 2 转化式：ΔE减 = ΔE增
技能与技巧:1 守恒式中的EP = mgh是相对量, 必须规定零势面.
2 转化式中的ΔEP = mgΔh是绝对量, 不须规定零势面.
2020年10月2日
4
三 基本物理思想：
试求以下三小球沿光滑轨道自由下落相同高度的末速度大小
1 动能——物体由于运动而具有的能量。 大小：EK = mV2/2
2 重力势能——物体由于被举高而具有的能。 大小：EP = mgh
3 弹性势能——物体由于发生弹性形变而具有的能。
4 因摩擦而产生的热能 Q = f S相（S相代表物体的相对位移）
5 机械能 = 动能 + 势能
2020年10月2日
3
二 基本方法：
能量守恒定律应用专题
高级教师
2020年10月2日
1
学习内容:
掌握各能态性质及其决定因素 掌握能量转化守恒定律的物理意义 掌握求解能量转化守恒定律问题的基本思路及技能技巧 学习要求: 会应用能量转化守恒定律定量求解相关问题
2020年10月2日
2
一 基本知识：能态
解:m2下落得高度为R，m1上升得高度为
2 R ，设此时速度分别为V1V2。
由A→B根据能量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增
得 m2gR=m1g 2 R +m1V12/2+ m2V22/2
又根据运动合成规律 V1=V2COS450
联立可求解V1V2 。
13
5 在倾角为θ的斜面体上由质量分别为M,m两物体和一定滑 轮构成如图所示系统，若物体与斜面间的动摩擦因数为μ， 求释放后m加速下落H时的落地速度
2020年10月2日
8
4 如图所示，一总长为L的柔软绳对称放在光滑质量不计的 定滑轮上，由于受到某种扰动开始运动。求：当绳一末端a 加速上升了h到达a`时的速度和加速度。
2020年10月2日
解:设绳总质量为M，根据能 量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增 得 h Mgh = MV2/2
L
V = h 2g L
欲使此物体从C沿原路返回到A，则在C点至少应给物体的初速 度V0大小为多少?(不计物体在B处的能量损失)
解:由A→C根据能量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增 得 mgh = QAB + QBC
2020年10月2日
由C→A根据能量转化守恒定律 得 mv02/2 = mgh + QAB + QBC 所以 V0 = 2 gh
解:根据能量转化守恒定律 ΔE减 = ΔE增
得 mg（L-Lsin600）=2mV2/2
V = gL（2 3）
2
2020年10月2日
12
4 如图所示，已知两质量分别为m1m2线径不计的小物块至于 小定滑轮两端，光滑轨道半径为R。现将m2由轨道边缘A点 释放，求其到达最底点B时的速度大小.
2020年10月2日
解:设m下落h时的速度为V
a
根据能量转化守恒定律
a
ΔE减 = ΔE增
得 mgh = Mghsinθ +（m+M）V2/2+ Q
而 Q = μMgcosθh
两式联立既可求V=……
2020年10月2日
14
总结：
1.能量转化守恒定律是宇宙间普遍适用的， 是无条件成立的。
2.能量转化守恒定律包含机械能守恒定律， 机械能守恒定律只是能量转化守恒定律的 一个特例。
9
五 对物体系应用范例：
1 如图所示，两小球mAmB通过绳绕过固定的半径为R的光 滑圆柱，现将A球由静止释放，若A球能到达圆柱体的最高 点，求此时的速度大小。
解:B球下落得高度为R+2R/4，A球上升 得高度为2R
由A→B根据能量转化守恒定律
ΔE减 = ΔE增 得 mBg（R+2R/4）=mAg2R+（mA+mB）V2/2 则V可解得……。
2020年10月2日
解（1）:由A运动到C过程根据能量转化守恒
定律得
ΔE减 = ΔE增
mAgR=mBgR/2+mAVA2/2+mBVB2/2
又因ωA=ωB
则 VA=2VB 连立可求解VA
（2）应选C
11
3 如图所示，两质量为m的环通过长L的绳与另一等
质量的小球相连，现使两环相距L由静止释放，求 两环运动后的最大速度大小。
2020年10月2日
10
2 如图所示，半径为r 质量不计的圆盘竖直放置，圆心O处是 一光滑的水平固定轴。在圆盘的最右端固定一个质量为m的小 球A,在O点的正下方离O点r/2处固定一个质量为m的小球B。放 开圆盘让其自由转动则 （1）求A球在最底点C速度大小 （2）小球A瞬时静止的位置在
A E点 B D点 C DC之间 D AC之间
2020年10月2日
7
3 一物体，以6m/s的初速度沿某一斜面底端上滑后 又折回，折回到斜面底端时的速度大小为4m/s。试 求物体沿斜面上滑的最大高度。（g取10m/s2）
B A m V0
C
解:由A→B根据能量转化守恒定律 ΔE减 = ΔE增
得 mv02/2 = mgh + Q
由B→C根据能量转化守恒定律 得 mgh = mv`2/2 + Q 联立得 h = 2.6m
3.因摩擦而产生的热能一定属于ΔE增
4.若物体间存在能量交换，则只能建立对
系统的守恒式或转化式。
2020年10月2日
15
演讲完毕，谢谢观看！
Thank you for reading! In order to facilitate learning and use, the content of this document can be modified, adjusted and printed at will after downloading. Welcome to download!
2020年10月2日
解法一:利用牛顿定律可求 解V1、V2，但不能求解V3。
解法二:利用能量守恒定律 根据 E初 = E末 得 mgh = mv2/2
V1=V2=V3= 2 gh
5
四 对单体应用范例：
1 如图所示，质量为m的物体从高为h的斜面顶端A处由静止 滑下到斜面底端B，再沿水平面运动到C点停止。
6
2.物体在高为 h、倾角为30°的粗糙斜面上自静止开始滑下, 它滑到底端的速度是物体由h高处自由落下速度的0.8倍, 求 物体与斜面间的动摩擦因数μ= _____.(保留2位有效数字)
解:物体下滑过程中根据能量转化守恒定律
h
Δຫໍສະໝຸດ Baidu减 = ΔE增
300
得 mgh = mV2/2 + Q
而由例1得 V = 0.8 2 gh Q = μmgcos300h/sin300 代入上式得 μ= 0.20
能量转化守恒定律表达式 1 守恒式：Ek初 + Ep初= Ek末 + Ep末 + Q 2 转化式：ΔE减 = ΔE增
技能与技巧:1 守恒式中的EP = mgh是相对量, 必须规定零势面.
2 转化式中的ΔEP = mgΔh是绝对量, 不须规定零势面.
2020年10月2日
4
三 基本物理思想：
试求以下三小球沿光滑轨道自由下落相同高度的末速度大小
1 动能——物体由于运动而具有的能量。 大小：EK = mV2/2
2 重力势能——物体由于被举高而具有的能。 大小：EP = mgh
3 弹性势能——物体由于发生弹性形变而具有的能。
4 因摩擦而产生的热能 Q = f S相（S相代表物体的相对位移）
5 机械能 = 动能 + 势能
2020年10月2日
3
二 基本方法：