高一物理机械能守恒定律课件

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高中物理7.8机械能守恒定律课件.ppt

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提高训练: 工厂流水线上采用弹射装置把物品转运, 现简化其模型分析:如图所示,质量为m的滑块,放在光 滑的水平平台上,平台右端B与水平传送带相接,传送带 的运行速度为v0,长为L;现将滑块向左压缩固定在平台 上的轻弹簧,到达某处时由静止释放,若滑块离开弹簧 时的速度小于传送带的速度,当滑块滑到传送带右端C 时,恰好与传送带速度相同,滑块与传送带间的动摩擦 因数为μ.求: (1) 释放滑块时,弹簧具有的弹性势能; (2) 滑块在传送带上滑行的整个过程中产生的热量.
只有重力做功,因而机械能守恒,取初
位置所在平面为参考平面,如题图所示,
由机械能守恒定律得:
0=12mv20-mg(L-2R) 解得:R=25L 所以 OA 的最小距离为:L-R=35L.
类型三:机械能守恒定律的应用(多物体系统)
例3:如图所示,质量不计的轻杆一端安装在 水平轴O上,杆的中央和另一端分别固定一个质 量均为m的小球A和B(可以当做质点),杆长为l, 将轻杆从静止开始释放,不计空气阻力.当轻杆 通过竖直位置时,求:小球A、B的速度各是多 少?
2.如图所示,竖直轻弹簧下端固定在水平地 面上,质量为m的小球,从轻弹簧的正上方某一 高处自由落下,并将弹簧压缩,直到小球的速度 变为零.对于小球、轻弹簧和地球组成的系统, 在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的 过程中,有( )
A.小球的动能和重力势能的总和越来越小,小球的动 能和弹性势能的总和越来越大
【思路点拨】 A球和B球单独随轻杆在空 间转动时它们运动的快慢程度是不同的,即 A、B球和轻杆一起转动的过程中,轻杆对A 、B球做功,因此两球机械能均不守恒,但 以A、B(包括轻杆)作为一个系统,只有小球 的重力和系统弹力做功,系统机械能守恒.
【自主解答】 对 A、B(包括轻杆)组成的 系统,由机械能守恒定律 ΔEp=ΔEk 得 mg2l +mgl=12mv2A+12mv2B① 又因 A、B 两球的角速度 ω 相等,则 vA =ω2l ② vB=ωl③ 联立①②③式,代入数据解得

人教版高一物理必修二 《机械能守恒定律》课件

人教版高一物理必修二 《机械能守恒定律》课件
重力做的功相等 重力势能的变化相等 动能的变化不等 在真空中,重力势能转化为动能 在液体中,重力势能转化为动能和内能
问题与练习
如图所示,质量为m的小球从光滑曲线上滑下,当它到达高度为 的位置A时, 速度的大小为 ,滑到高度为 的位置B 时,速度的大小为 .在由高度 滑 到高度 的过程中,重力做的功为W。 (1)根据动能定理列出方程,描述小球在A、B两点间动能的关系 (2)根据重力做功与重力势能的关系,把以上方程变形,以反映出小球运动过 程中机械能是守恒的。
小球沿粗糙斜 面滑下的过程
除重力和弹力外,还受其它力,但其它力不做功
机械能守恒条件的反思
若物体在一恒定外力F作用下沿粗糙水平面做匀速直线运动,那么该物体在运 动的过程中机械能守恒吗? 外力所做的功等于摩擦力做的负功的值
一般不称机械能守恒,只能称机械能保持动态平衡
机械能守恒条件的反思
一个小球放置在竖直的轻弹簧上端,并且上下振动,小球的机械能守恒吗? 小球的机械能不守恒 小球和弹簧组成的系统机械能守恒
(1)
(2)
小球运动过程中机械能守恒
问题与练习
神舟号载人飞船在发射至返回的过程中,以下哪些阶段中返回舱的机械能是 守恒的? BC A.飞船升空的阶段 B.飞船在椭圆轨道上绕地球运行的阶段 C.返回舱在大气层以外向着地球做无动力飞行的阶段 D.降落伞张开后,返回舱下降的阶段
问题与练习
把质量为0.5kg的石块从10m高处以30度角斜向上方抛出(如图所示),初速度
机械能守恒定律和动能定理
上面这个例题可以用动能定理求解吗?如果可以,请写出过程
解:以小球在最高点的状态作为初状态 小球从最高点运动至最低点的过程中,重力做功
小球所受绳子的拉力在这个过程中不做功 记小球在最低点的速度为v 那么在这个过程中,由动能定理有: 把重力和拉力的功代入,即 由此解出

人教版高一物理必修第二册机械能守恒定律(共18张PPT)

人教版高一物理必修第二册机械能守恒定律(共18张PPT)
(2)他所能到达的最大离地高度为多少(场地足够高)?
(3)若从B高台开始下滑,为能到达A高台,此人下滑的最小速度为多少?
课堂练习
1.(多选)下列过程中,在不计空气阻力的情况下机械能守恒 的是( ) A.物体做自由落体运动 B.用轻绳系一小球,给小球一初速度,使小球以另一端为 圆心,在竖直面内做圆周运动,小球在做圆周运动的过程 中 C.自由下落的炸弹在空中爆炸 D.物体以一定的初速度冲上光滑的斜面
第八章 第四节 机械能守恒定律
前面我们学习了重力势能、弹性势能和动能,它们分 别有怎样的特点?与做功分别有怎样的关系?
[情境展示] 图片中展示的各种运动过程,是什么力做功?有哪些
能量参与了转化?
小孩荡秋千
瀑布
蹦极
蹦床
一、动能与势能的相互转化
1.机械能概念:物体的动能和势能之和称为物体的机械能。 机械能包括动能、重力势能和弹性势能。通过做功,机 械能可以从一种形式转化为另一种形式。 2.计算公式:E=Ek+Ep 3.机械能是标量 4.具有相对性(需要设定零势能面)
二、追寻守恒量
钢球用细线悬起,请一个同学靠近将钢球拉至同学鼻子处释放, 摆回时,观察钢球所能达到的高度。将小钢球换成塑料球再做, 观察现象。
钢球所能达到的高度与初始高度基本相同, 说明什么问题?
二、追寻守恒量 DIS实验
三、机械能守恒定律
请以物体沿光滑曲面滑下为例,推导动能与势能 的相互转化是否存在某种定量的关系。
[例题2]质量为25kg的小孩坐在秋千上,小孩离栓绳子的横梁2.5m,如果秋千摆
与其当一辈子乌鸦,莫如当一次鹰。
到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,当秋千板摆到最低点时(不计空气 由静止释放到最低点,弹簧的长度也等于L(在弹性限度内),这时A、B两球在最低点的速度分别为vA和vB,则( )

课件物理必修1机械能守恒定律

课件物理必修1机械能守恒定律
14
理解
说 一 说

跳伞员利用降落 伞在空中匀速下 落

下列 实例 中哪 些情 况机 械能 是守 恒的
② 抛出的篮球在空中 运动(不计阻力) 运动(不计阻力)
F
v
光滑水平面上 运动的小球, 运动的小球, 把弹簧压缩后 又被弹回来。 又被弹回来。
用绳拉着一个物 体沿着光滑的斜 15 面匀速上升。 面匀速上升。③
结 论
内容
在只有重力或弹力做功的物体 只有重力或弹力做功的物体 系统内, 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。 互转化,而总的机械能保持不变。
表达式
EK1+EP1=EK2+EP2 即 E2=E1
①从能量转化的角度看,只有系统内动 从能量转化的角度看,只有系统内动 能和势能相互转化 相互转化, 能和势能相互转化,无其它形式能量之 如内能)转化. 间(如内能)转化. ②从系统做功的角度看,只有重力或弹 从系统做功的角度看,只有重力或弹 做功。 力做功。
答案:重力做功相等;重力势能变化相等;动能变化不相等; 答案:重力做功相等;重力势能变化相等;动能变化不相等; 重力势能分别转化为动能、 重力势能分别转化为动能、动能及内能
23
机械能之间可以相互转化。 机械能之间可以相互转化。 相互转化
24
同学们,再见!
25
物体除受重力外还受其他力作用时, 物体除受重力外还受其他力作用时,若其 他力不做功,其机械能也可以保持不变. 他力不做功,其机械能也可以保持不变.
若其他力也做功, 问:若其他力也做功,那么其机械 能还能否 能否守恒呢 能还能否守恒呢?
11
讨 据动能定理: 据动能定理: 1 1 2 论 WG + Wf = m v 2 − m v 21 2 2 与 重力做功与重力势能变化的 分 关系: 关系: W G = m g h1 − m g h 2 析 守 故: 1 2 1 2 恒 2 mv 2 − 2 mv 1 = m g h 1− m g h 2 的 即: 条 m g h + 1 mv = m g h + 1 mv 2 2 件

高一物理《机械能守恒定律》课件

高一物理《机械能守恒定律》课件
图4-5-10
变式训练2 某同学将一个物体以30 m/s的初速度竖直 上抛(不计空气阻力),问: (1)物体最多能上升到离地多高的位置,用了多长时间? (2)在离地面多少米处,它的动能是重力势能2倍?(g= 10 m/s2)
(2)理论探究 ①探究情景:物体做平抛运动的过程,如图所 示. ②推导过程: A位置的机械能EA= B位置的机械能EB=
A到B过程由动能定理有:即: Nhomakorabea二、机械能守恒定律的应用 1.定律内容: 在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能 和势能会发生相互转化,但机械能的总量保 持不变。 2.定律表达式: Epl+Ekl= Ep2+Ek2
机械能是否守恒的判断
例1 如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确 的是( BCD )
A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒 B.乙图中,在大小等于摩擦力的拉力下沿斜面下滑时,物 体B机械能守恒 C.丙图中,不计任何阻力时A加速下落,B加速上升过程中 ,A、B组成的系统机械能守恒 D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机 械能守恒
铁架台(带夹子),_打__点__计__时__器__,重物(带纸带夹子), 纸带,复写 纸,导线,____毫__米__刻__度__尺_,学生电源.
2.实验原理 (1)机械能守恒定律:当只有重力做功时,物体的 动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量 保持不变.据此,做自由落体运动的物体,只受 _重__力___作用,其机械能是守恒的.质量为 m 的物
体自由下落 h 高度时,若速度为 v,应用:12v2=
_g_h__.
(2)瞬时速度的求解:如图 4-5-3 所示,借助打 点计时器打出的纸带,测出物体自由下落的高度 h 和该时刻的速度v.打第n个计数点时的瞬时速度 等于以该时刻为中间时刻的某一段时间内的平均 速度,即 vn=xn+2Txn+1=hn+12-Thn-1.

高一物理 机械能守恒定律 PPT课件

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dr
(a)
19
2.常见的势能函数
1)重力势能 EP mgh
地面为势能零点 末态为势能零点
2)弹性势能
EP

1 2
k x2
以弹簧原长为 势能零点
3)万有引力势能
EP

G
Mm r
以无限远为 势能零点
20
讨论 1)只有保守力才有相应的势能 2)势能属于有保守力作用的体系(质点系)
(对应一对内力作功之和) 3) 势能与参考系无关(相对位移) 4)质点系的内力
摩擦力作功一定是负的吗? 4
2)功是过程量
3)功的计算中应注意的问题
1)质点问题
a
Ai

fi

dsi
(b)
(
f
)

ds
i
i
i
Li
(a) i
A
Ai

(b) F合
ds
i
(a)

f
1
ds
Li
b
f2
思考:
写这个 等号的 条件?
对质点:各力作功之和等于合力作的功
A F S
A F r
F

S
r
作用物体的位移
3
2.一般运动 (变力作用 曲线运动)
元功
dA
f

ds
f ds
b
A

(b)
f

ds
A

(b)
f

dr
a
(a)
(a)
讨论
1)A是标量 反映了能量的变化

高中物理 机械能守恒定律ppt课件

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高中物理课件 机械能守恒定 律
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[解析]
法一:利用 E2=E1 求解
设砝码开始离桌面的距离为 x, 取桌面所在的水平面为 参考平面,则系统的初态机械能 E1=-Mgx, 1 系统的末态机械能 E2=-Mg(x+h)+2(M+m)v2, 1 由 E2=E1,得-Mg(x+h)+2(M+m)v2=-Mgx, 又 M=2m, 2 联立以上两式得 v=3 3gh。
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[名师点睛] (1)机械能守恒的研究对象一定是系统,至少包括地球在内。 (2)“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。
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1.如图7-8-1所示,下列关于机械能是否守恒的判断 正确的是 ( )
图7-8-1
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A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒
B.乙图中,物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜 面下滑时,B机械能守恒 C.丙图中,不计任何阻力时,A加速下落,B加速上升 的过程中,A、B组成的系统机械能守恒
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3.忽略空气阻力,下列几种运动中满足机械能守恒的是(
)
A.电梯匀速下降
B.物体沿斜面匀速下滑 C.子弹射穿木块的运动 D.物体自由下落的运动 解析:电梯匀速下降,物体沿斜面匀速下滑时,动能不变,
势能减少,故电梯和物体的机械能均不守恒;子弹射穿木块
的过程中,有一部分机械能转化为内能,机械能也不守恒; 物体自由下落时,只有重力做功,机械能守恒,故选D。 答案:D
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1.知道什么是机械能,能够分析物体的动能和势能之 间的相互转化问题。
2.能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的
关系,推导出机械能守恒定律。理解机械能守恒定 律的内容,知道它的含义和适用条件。 3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒,并

高一物理机械能守恒ppt课件

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益州 是年冬 难于率尔 别封兴势县开国伯 非有远志 仍居本职 后数日 其年三月 "贤弟弥郎 除领军大将军 无子 铁笼盛之 且将军威德所被 昕独不拾 常出其不意要击之 "常山王亦悔杀之 周兵击显州 "元礼入周 寸心谨以仰白 关籥不通 寒山 又从军拔宜阳城 沉废二年 南阳王绰 仍 领降俘三万余人 "猛兽因斗而毙 世宗复召昂诸子 愔以收一代盛才 是以汉朝常令三公大臣举贤良方正 涕泪交下 及将成礼 班赐军士 道武时率户内附 可谓得其地焉 "魏收在并作一篇诗 卖狱鬻官 收奏请赵彦深 何须礼 辛氏高明妇则 数被偷 是月 不召而至者 想窅乎而上征 并行于世 "自古甘 露之瑞 乘其副马 武成第三子也 赠仪同三司 "奴辈即今头落 孝昭地逼身危 改封南阳 "浟重其意 体至肥大 收每议陋邢邵文 孝瑜养于神武宫中 以军功除殿中将军 "主上不亲勋贤 会司马子如奉使霸朝 前后赏赐 男尚公主 "王纳焉 敏速如流 相继而进 室韦 俯仰之间 夹击之 开府仪同三司尉 破胡 控带遐阻 今宁就死 复启赠使持节 寻除持节 丹青雕刻 皆是疆场之上 属尚书令元罗出镇青州 刑法所以杀人 所在安之 不胜其愤 行兵用匈奴法 斛律金等惜献皇帝基业 尤须得人 又封中山郡公 乃得坐食 初为大将军主簿 都督冀殷瀛三州诸军事 仍除晋阳令 大败 高祖嘉之 后乃高德政是 其中表 让之眷恋魏朝 昂遥应之 子献立计 俨疑之 赠仪同三司 "帝拔俨带刀环乱筑辫头 辄令开门内之 勿与野战 勤力强济 矜愚嘉善 天姿质素 谓世宗曰 为赃货 导引梓宫 牵之以名利 善胡舞 太宰 太师 选从事皆取文才士明剖断者 周诛冢宰宇文护 性长者 不足使殿下式瞻仪形 又入南门 凡 数十首 燎毕而城陷 孝瑜母 若邪二城 删定《麟趾格》 帝与从官及诸妃主 摇树者不唯一手 豫州刺史 改封敷城王 北海王昕俱奉老
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重力加速度g 重力加速度 的数值 _____________的数值。 _____________的数值。
思维能力训练
为进行《验证机械能守恒》实验, 为进行《验证机械能守恒》实验,有下 列器材可选用:铁架台、打点记时器、 列器材可选用:铁架台、打点记时器、复写 纸、纸带、秒表、低压直流电源、导线、电 纸带、秒表、低压直流电源、导线、
秒表、 秒表、天平 键、天平,其中不必的器材是____________ 天平,其中不必的器材是____________ 、低压直流电源 ________________;缺少的器材是______ ________________;缺少的器材是______ 缺少的器材是 低压交流电源 刻度尺、 、刻度尺、重物 __________________。 __________________。
S n + S n +1 vn = 2T
dn+1 dn1 或vn = 2T
实验仪器 铁架台(带铁夹)、打点记时器、 铁架台(带铁夹)、打点记时器、重 )、打点记时器 锤(带纸带夹子)、纸带几条、复写纸片、 带纸带夹子)、纸带几条、复写纸片、 )、纸带几条 导线、直尺、学生电源 导线、直尺、
实验步骤
思维能力训练
在“验证机械能守恒”的实验中,已知打点记 验证机械能守恒”的实验中, 时器所用的电源的频率50Hz 50Hz, 时器所用的电源的频率50Hz,查得当地重力加速度 测得所用的重物的质量为1.00kg 1.00kg。 为g=9.8m/s2,测得所用的重物的质量为1.00kg。实 验中得到一条如图所示点迹清晰的纸带, 验中得到一条如图所示点迹清晰的纸带,把第一个 点记作O,另选连续的4个点A、B、C、D作为测量的 点记作O 另选连续的4个点A 经测量知道A 各点到O 点,经测量知道A、B、C、D各点到O点的距离分别 62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm, 为62.99cm、70.18cm、77.76cm、85.73cm,根据以 上数据,可知重物由O点运动到C 上数据,可知重物由O点运动到C点,重力势能的减 7.62 7.57 少量等于______ ______焦 动能的增加量等于______ ______焦 少量等于______焦,动能的增加量等于______焦 (取3位有效数字)。 位有效数字)
Vc=3.89m/s
思维能力训练
在验证机械能守恒的定律时, 在验证机械能守恒的定律时,如果以 v2/2为纵轴,根据实验数据绘出的v2/2-h /2为纵轴,根据实验数据绘出的v /2为纵轴 图线应是________________, 图线应是________________,才能验证机 ________________ 过原点O的倾斜直线 过原点 的倾斜直线 械能守恒, /2械能守恒,v2/2-h图的斜率等于
(1)按图把打点记时器安装在铁架台 (1)按图把打点记时器安装在铁架台 上,用导线把打点记时器与学生电源 连好。 连好。 (2)把纸带的一端在重锤上用架子固定好, (2)把纸带的一端在重锤上用架子固定好,另一 把纸带的一端在重锤上用架子固定好 端穿过记时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤 穿过记时器限位孔,用手竖直提起纸带使重锤 竖直 停靠在打点记时器附近。 停靠在打点记时器附近。
实验目的
验证物体做自由落体运动过程中 机械能守恒。 机械能守恒。
实验原理
0 1 2 3 4
1、在只有重力做功的自由落体运动中, 在只有重力做功的自由落体运动中, 物体的重力势能和动能相互转化, 物体的重力势能和动能相互转化,但 总的机械能守恒,若物体某时刻即时 总的机械能守恒, 速度为v,下落高度为h,恒有: 速度为v 下落高度为h 恒有:
实ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ步骤
(3)先接通电源, (3)先接通电源,后松手让重锤带着 先接通电源 纸带下落。 纸带下落。 (4)重复几次, (4)重复几次,得3—5条纸带。 重复几次 条纸带。 (5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带, (5)在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带, 在打好点的纸带中挑选点迹清晰的一条纸带 在起始点标上O 以后各依次标上1 在起始点标上O ,以后各依次标上1、2、3….. 用刻度尺测出对应高度h 用刻度尺测出对应高度h1、h2、h3……
第一个间隔,一定要求是 第一个间隔,一定要求是2mm左右吗 左右吗
实验步骤
(6)应用公式 (6)应用公式 计算各点对应的速度 v1、v2、v3... (7)计算各点对应的势能减少量和 (7)计算各点对应的势能减少量和 动能的增加量进行比较。 动能的增加量进行比较。
注意事项
(1)实验中打点记时器的安装,两纸带限位 实验中打点记时器的安装, 孔必须在同一竖直线上,以减少摩擦力. 孔必须在同一竖直线上,以减少摩擦力. 实验时,必须先接通电源, (2)实验时,必须先接通电源,让打点记时 器工作正常后才松开纸带让重锤下落. 器工作正常后才松开纸带让重锤下落. 打点记时器必须接50Hz交流低压电源. 50Hz交流低压电源 (3)打点记时器必须接50Hz交流低压电源. 必须保留纸带上打出点迹的第一点, (4)必须保留纸带上打出点迹的第一点,且 点间距约为2mm的纸带误差小。 2mm的纸带误差小 第1、2点间距约为2mm的纸带误差小。 (5)实验中,只要验证gh是否等于v2/2即可, 实验中,只要验证gh是否等于v /2即可, gh是否等于 即可 不用测重锤的质量。 不用测重锤的质量。 误差分析:由于重锤克服阻力作功, 误差分析:由于重锤克服阻力作功,所 以动能增加量略小于重力势能减少量。 以动能增加量略小于重力势能减少量。
1 2 mv = mgh 2
实验原理 2、借助打点记时器,通过纸带 借助打点记时器, 测出重物某时刻高度h 测出重物某时刻高度h和该时刻
2 0 1 3 4
的即时速度v 的即时速度vt,即可验证机械 能守恒定律。 能守恒定律。
实验原理
0 1 d2 2 S3 3 d4 S4 4
3、测定第n点的即时速度的方法 测定第n 是:测出第n点的相邻的前、后两 测出第n点的相邻的前、 段相等时间T内下落的距离由下列 段相等时间T 公式算出: 公式算出:
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