7.8机械能守恒定律

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课件9:7.8 机械能守恒定律

课件9:7.8 机械能守恒定律

过程中动能的增加量等于势 能的减少量 系统只有 A、B 两物体时,A 增加的机械能等于 B 减少的 机械能
例 2. (2016·济宁高一检测)如图所示,质量 m=2 kg 的小球用长 L =1.05 m 的轻质细绳悬挂在距水平地面高 H=6.05 m 的 O 点。现将细 绳拉直至水平状态,自 A 点无初速度释放小球,运动至悬点 O 的正下 方 B 点时细绳恰好断裂,接着小球做平抛运动,落至水平地面上 C 点。 不计空气阻力,重力加速度 g 取 10 m/s2。求:
答案: CD
机械能守恒定律的应用
机械能守恒定律的不同表达式
表达式
物理意义
从不同状态 Ek1+Ep1=Ek2+Ep2 或 E 初 初状态的机械能等于末状态

=E 末
的机械能
从转化角度 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2 或

ΔEk=-ΔEp
从转移角度 EA2-EA1=EB1-EB2 或

ΔEA=-ΔEB
解析: 小球在由 A 至 B 的过程中,只受重力和弹力作用,故系 统的机械能守恒。以 B 点为重力势能的参考平面,则在初状态 A,系 统的动能 Ek1=0
重力势能 Ep1=mgh 机械能 E1=Ek1+Ep1=mgh
mv2 在末状态 B,系统的动能 Ek2= 2
mv2 设(弹性)势能为 Ep2,机械能为 E2=Ek2+Ep2= 2 +Ep2
3.机械能
(1)定义:_重__力__势__能__、弹性势能和_动__能__的总称,表达式为
E=Ek+Ep。
(2)动能与势能的相互转化:通过_重__力__或_弹__力__做功,机械能可以
从一种形式转化为另一种形式。
射箭时,发生弹性形变的弓恢复到原来的形状时,弹性 势能减少了,减少的弹性势能到哪里去了?

【学霸笔记】物理必修二7.8机械能守恒定律

【学霸笔记】物理必修二7.8机械能守恒定律

第八节 机械能守恒定律一、动能与势能及相互转化1、机械能:物体动能和势能之和统称为物体的机械能。

2、表达式:E E E P K =+①重力势能:Ep=mgh ,WG=-△Ep 。

②弹性势能:221kx E P =,Wk=-△Ep 。

③动能:221mv E P =,Wk=-△Ek 。

3、理解说明:①机械能为系统所有。

②机械能为一状态量。

③机械能为一标量,有正负之分,正负表示大小。

④机械能为一相对量,其大小与参考平面和参考系的选取有关。

4、注意:描述机械能时,无特殊说明,选地面为参考系和参考平面。

5、相互转化情况:①动能与重力势能间的转化:只有重力做功时,若重力做正功,则重力势能转化为动能,若重力做负功,则动能转化为重力势能,转化过程中,动能与重力势能之和保持不变.②动能与弹性势能间的转化:被压缩的弹簧把物体弹出去,射箭时绷紧的弦把箭弹出去,这些过程都是弹力做正功,弹性势能转化为动能.二、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,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.。

2、表达式:①E k2-E k1=E p1-E p2,即ΔE k 增=ΔE p 减.(转化)②E k2+E p2=E k1+E p1.(转移)③E 2=E 1.(前后)3、条件:只有重力做功、弹簧弹力做功。

W 其=0①机械能守恒的条件不是F 合为零。

②只受重力仅仅是机械能守恒的一种情况。

条件不仅仅是只受重力,也可以受到其它力,但其它力不做功或做功为零。

③机械能守恒也可以受到其它力,但其它力不做功或做功为零。

4、判断机械能守恒的方法:①条件法。

②能量分析法。

三、机械能守恒定律的应用1、应用机械能守恒方法步骤:①确定研究对象②确定研究过程③判断机械能是否守恒(如不守恒,用定能定理)。

④恰当选择参考系和零势能为参考平面,并确定研究对象的初末状态。

⑤根据机械能守恒定律列方程。

2、机械能守恒定律的一般格式:①E k2-E k1=E p1-E p2,即ΔE k 增=ΔE p 减.(转化)②E k2+E p2=E k1+E p1.(转移)③E 2=E 1.(前后)3、例题1:质量均为m 、长度为2L 和3L解:法一(机械能守恒) )2(2121022L mg mv mgL mv B A +++=法二(机械能守恒) 222121)2(B A mv mv mgL L mg +=- 法三(机械能守恒) [⎥⎦⎤+-=+2221)2(21B A mv L mg mv mgL法四(动能定理) 222121)2(B A mv mv mgL L mg +=-例题2:弹簧小球模型中机械能的守恒分析①区别:小球机械能②区别:小球和弹簧组成的系统的机械能 四、机械能不守恒分析结论:除重力(弹簧弹力)之外的其它力做功,机械能不守恒。

课件7:7.8 机械能守恒定律

课件7:7.8 机械能守恒定律

(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统).
分析能 只有动能、重力 机械能(系 量种类 ⇒ 势能、弹性势能 ⇒ 统)守恒
特别说明 (1)“守恒”是一个动态概念,指在动能和势能相 互转化的整个过程中的任何时刻、任何位置,机械能 总量总保持不变. (2)机械能守恒的条件不是合力做的功等于零, 也不是合力等于零.
解析:(解法一)应用机械能守恒定律求解. 物块由 C 到 A 过程,只有重力做功,机械能守恒,则:
ΔEp=-ΔEk, 即 2mgR=12mv20-12mv2,① 物块从 A 到 D 过程做平抛运动,则 竖直方向:2R=21gt2,② 水平方向:x=vt,③
由①②③式并代入数据得:x=1 m. (解法二)应用动能定理求解. 物块由 C 到 A 过程,只有重力做功,由动能定 理得: -mg·2R=12mv2-12mv20,① 物块从 A 到 D 过程做平抛运动,则 竖直方向:2R=21gt2,② 水平方向:x=vt,③ 由①②③式并代入数据得:x=1 m. 答案:1 m
甲、乙两小孩沿光滑轨道从 A 运动到 B,只有重力做功, 根据机械能守恒定律,得 mgh=12mv2,即 v= 2gh,所以甲、 乙两小孩在同一高度时,速度大小相等,选项 B 正确;甲、 乙两小孩运动过程的 v-t 图象如图所示.由 v-t 图象可知, 选项 A、C 错误,选项 D 正确.
答案:BD
②系统内只有重力和弹力作用,如图甲、图乙、图丙 所示.
图甲中,小球在摆动过程中线的拉力不做功,如不计空 气阻力,只有重力做功,小球的机械能守恒.
图乙中,A、B 间,B 与地面间摩擦不计,A 自 B 上端 自由下滑的过程中,只有重力和 A、B 间的弹力做功,A、 B 组成的系统机械能守恒.但对 B 来说,A 对 B 的弹力做 功,这个力对 B 来说是外力,B 的机械能不守恒.

人教版高中物理必修2 7.8机械能守恒定律(共21张PPT)

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人教版高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律
第八节 机械能守恒定 律

如图是迪斯尼乐
察 园的过山车情景,请
与 问:“一辆滑车在下
思 滑过程中,既然没有
考 什么动力,为什么作呢?”
翻滚过山车

识 回
动能: Ek=mv2/2

物体由于运动而具有的能叫做动

机械能 能
复 习
E=EK+EP
重力势能: Ep=mgh
势能Ep
弹性势能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做 势能
1.
生活中的实例

随着人类能量消耗的迅速增
械 加,如何有效地提高能量的利用
能 率,是人类所面临的一项重要任
务,右图是上海“明珠线”某轻
轨车站的设计方案,与站台连接
的轨道有一个小的坡度。


明珠号列车为什么在站台上要 设置一个小小的坡度?
6.把一个小球用细线悬挂起来,就成为一个摆, 摆长为L,最大偏转角为θ ,求小球运动到最低位 置时的速度为多大?
7、从高h处以初速度V0斜向上抛出一个质量为m的 石块,不计空气阻力,一次与水平地面成600角, 另一次与水平地面成300角,则石块着地时的速度 大小是否相同?各为多大?
8.如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物 体以初速度V0被抛出,不计空气阻力,求它到达B点的 速度的大小.
V A0
h B H
作业:
课本:P72 问题与练习 34
守 物体运动过程中其它力不做功或做功的代数和为零;

的 (3). 系统机械能守恒的条件:
条 组成系统的物体间只有动能和势能相互转化,系统与外界没 件 有发生机械能转化成其它形式的能或其它形式的能转化成机

高中物理必修二第七章—7.8机械能守恒定律

高中物理必修二第七章—7.8机械能守恒定律
⑴VA=0.8√10 m/s; VB=0.4√10 m/s
⑵W=-3.2 J
例题13:在一个半径为R的半圆形轨道上端固定一个 小定滑轮,一根轻绳跨过定滑轮两端分别系着质量 分别为m1、m2可视为质点的小物块,如图所示。 释放轻绳,m1将从半圆形光滑轨道的顶端沿轨道由 静止下滑。求m1经过轨道最低点时的速度。
⑴试推导出第二宇宙速度的表达式。
⑵若要发射一颗距离地面的高度h=R的卫星,求该卫
星的发射速度。
(1)v2
2gR;(2)v0
3gR 2
强调:卫星在某轨道运行的线速度为v,则在该轨
道处脱离地球的速度为运行速度的√2倍。
资料:第三宇宙速度的推导,地球以30km/s的速度绕
太阳运动,地球上的物体也随着地球以这个速度绕太阳
A、子弹射入木块过程中,A、B系统的机械能守恒
B、子弹射入木块过程中,A、B系统的机械能不守恒
C、木块压缩弹簧的过程中,B、C系统的机械能守恒
D、木块压缩弹簧的过程中, A、B、C组成的系统机 械能守恒。
例题4:如图所示,小球自a点由静止自由下落,到b 点时与弹簧接触,到c点时弹簧被压缩到最短,若 不计弹簧质量和空气阻力,在小球由a→b→c的运 动过程中:( AD )
⑵守恒是针对某个特定的系统而言的。当过程中外界 (即外力)对系统(或系统对外界)做的总功不为零时, 即有能量的进、出系统时,系统的机械能就不守恒。
⑶守恒是机械能守恒,不是能量守恒。当过程中系统的 内力做功,使机械能与其它形式的能量有相互转化时, 系统机械能将不守恒。
⑷下列情况机械能不守恒:系统内有滑动摩擦力、电磁 力做功;系统内有动力装置(人、机械)做功;系统内 物体之间发生有动能损失的非弹性碰撞。
A.物体在A点具有的机械是:12 mv 2 mgH

7.8 机械能守恒定律

7.8 机械能守恒定律


长为L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且使其长度的 1/4垂在桌边,松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条 滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大? 解:铁链下滑过程中只有重力做功, 机械能守恒.选取桌面处为零势能面, 设铁链总质量为m,链条滑至刚刚离 开桌边时的速度大小为v,则 1 1 1 Ek1 0 初态: E p1 4 mg 8 L 32 mgL 1 1 1 2 E mv 末态: E p 2 mg L mgL k2 2 2 2 15 由,机械能守恒定律, gL EK2+EP2=EK1+EP1 得 v 16 点评:具体问题中,选取适当的零势面。可使问题处 理得更方便。
V2
B h1 h2
1 1 2 2 mv 1 mgh1 mv 2 mgh 2 2 2
EK2+EP2=EK1+EP1 即EA=EB
动 能 和 弹 性 势 能 间 的 转 化
N G
F
弹簧的弹性势 能与小球的动 能相互转化
C B A B C
A
弹簧的弹性势 能与小球的动 能,重力势能 相互转化
机 械 能 守 恒 定 律
D.物体以0.8g的加速度竖直向上 做匀减速运动 点评:机械能是否守恒与物体的运动状态无关
应 用 : 课 本 例 题
把一个小球用细绳悬挂起来, 就成为一个摆,摆长为L, 最大偏角为θ。小球运动到 A 最低位置时的速度是多大? (空气阻力忽略不计)
L F T
θ
B O
不做功,整个过程只有重 Ek 2 E p 2 Ek1 E p1 由机械能守恒定律得, 力做功,机械能守恒.
v 2gL(1 cos )
总 结: 应 用 机 械 能 守 恒 定 律 的 解 题 步 骤

新人教版高中物理必修二《7.8 机械能守恒定律》课件(共24张PPT)

新人教版高中物理必修二《7.8 机械能守恒定律》课件(共24张PPT)
第七章 机械能守恒定律
知识回顾: 1.动能定理:合力所做的总功等于物体动能的变化。
2.重力做功与重力势能变化的关系:重力做的功 等于物体重力势能增量的负值。
3.弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系:弹簧弹 力做的功等于物体弹性势能增量的负值。
W弹
EP=
1 2
KL21
1 2
KL22

械 1.定 义:物体由于做机械运动 能 而具有的能叫做机械能。用符号
法一:a g sin
vt2 v02 2ax
a
vt2
0 2g sin • h sin
2gh
mg
法二:由于运动过程中只有重力做功,所以机械能守恒
选物体在最高点和底端的两状态
若斜面为光滑曲面,则如何求解?
使用机械能守恒定律的优点: 只要满足守恒的条件,就可利用某两状态的机械能相
等,而不必考虑物体的整个运动过程。而牛顿运动定律必 须要研究整个运动过程的具体特点。
• 1、纪律是集体的面貌,集体的声音,集体的动作,集体的表情,集体的信念。 • 2、知之者不如好之者,好之者不如乐之者。 • 3、反思自我时展示了勇气,自我反思是一切思想的源泉。 • 4、在教师手里操着幼年人的命运,便操着民族和人类的命运。一年之计,莫如树谷;十年之计,莫如树木;终身之计,莫如树人。 • 5、诚实比一切智谋更好,而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底,就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月下午12时10分21.11.312:10November 3, 2 021
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

7.8机械能守恒定律

7.8机械能守恒定律

E1 Ek1 E p1
由动能定理:
E2 Ek 2 Ep 2
Wk E k 2 E k1
从重力做功与重力势能变化的关系知
WG E p1 E p 2
N
Ek 2 Ek1 E p1 E p 2
Ek 2 E p 2 Ek1 E p1
即:E2 E1
①E k 1 mv 2 2 W E k 2 E k1 WG E P 2 E P1 WFN E 'P 2 E 'P1
②E p mgh 1 ③E kx 2 2
' p
单摆演示
单摆演示
动能和势能的相互转化
滚摆
动能和重力势能的相互转化
上坡:
1 v gL 2


一、动能与势能的相互转化 重力做功:动能 重力势能 弹力做功:动能 弹性势能 二、机械能守恒定律 在只有重力和弹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。 三、应用机械能守恒定律的条件 1.只受重力(弹力),不受其他力。如自由落体的 物体 2.除重力(弹力)以外还有其他力,但其他力都不 做功。如做单摆运动的物体
1 E1 mgl(1 cos ) E2 mv 2
2
l
θ
FT
B O
1 mgl ( cos )
G
三、机械能守恒定律的应用
应用机械能守恒定律解题的一般步骤: (1)确定研究对象,画出过程示意图; (2)分析物体的受力,明确各力做功的情况,判断
用绳拉着一个物体 沿着光滑的斜面匀 速上升。
注意: 不要把其他力不做功理解为物体受到的合外力为 零.
也不要把只有重力和弹力做功理解为物体只受重
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例:长为L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且 使其长度的1/4垂在桌边,如图所示,松手后链条从 静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚 g mv mg 4 L 8 2 2
v
15gl 4
新思维——课堂练习No.6
今日练习:

新思维——课堂练习 新思维——活页作业
【解析】:链条下滑时,因 L 桌面光滑,没有摩擦力做功。 4 整根链条总的机械能守恒, 可用机械能守恒定律求解。 设整根链条质量为m,则单位 长度质量为m/L,设桌面重力势能为零。 1 初状态:Ek1 0 末状态: Ek 2 mv2 2 E p1 L m g L E p2 mg L 4 L 8 2 由机械能守恒定律得:EK1+EP1= EK2+EP2 即: L m L 1 2 L 解得
E k E
p
物体或系统内只有重力或弹力做功 条件:: . ※机械能守恒条件的进一步理解 A、从做功角度分析
只有重力或系统内弹力做功,其它力不做功 (或其它力合力所做功为零)
①只受重力或弹力 具体表现 ②还受其他力,但其他力不做功 ③其他力做功,做功代数和为零 B、从能量转化角度分析
只有系统内动能和势能相互转化,无其它形 式能量之间(如内能)转化。
7.8机械能守恒定律
7.8机械能守恒定律(1)
知识回顾
1、动能:物体由于运动而具有的能。E
k
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
1 2 mv 2
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。
EP mgh
1 Ep k l 2 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 EP1 EP 2
回顾:机 械 能
1、定义: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、弹性势能。
2、表达式:E=EK+EP
一、动能与势能的相互转化
〖分析〗
拉力和速度方向总垂 直,对小球不做功; 所以这个过程中只有 重力对小球能做功, 机械能守恒。
l θ F
A
v
O
B
G
教材——问题与练习No.3
应用机械能守恒定律的解题步骤
1、确定研究对象; 2、对研究对象进行正确的受力分析; 3、判断各个力是否做功,并分析是否 符合机 械能守恒定律的条件;
4、根据解题方便选取零势能面,并确定研究对 象在始、末状态的机械能; 5、根据机械能守恒定律列出方程,进行求解;
1、动能和重力势能可以相互转化 2、动能和弹性势能可以相互转化 通过重力或弹簧弹力做功,机械能可以从 一种形式转化成另一种形式。
教材——问题与练习No.1
二、机械能守恒定律:
内容:
在只有重力或弹力做功的物体系统内,动 能与势能可以互相转化,而总的机械能保持 不变。
表达式:
E2 E1
Ek2 E p2 Ek1 E p1
教材——问题与练习No.2
例题1下列符合机械能守恒条件的情况是 (
)
(A) 不计空 气阻力物 体做平抛 运动
(B) 降落 伞从空中 匀速下降
(C) 小 钢球 在光滑的玻 璃碗内上下 运动
D) 发射后的 火箭竖直向 上加速运动
【例】 把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆(如图),
摆长为l ,最大偏角为θ .小球运动到最低位置时的速度 是多大?
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