第3节能量守恒定律 (2).ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,2.3,能量守恒定律（第,2,课时）,福清德旺中学 余永旺,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，而总的机械能不变知识回顾,机械能守恒定律,:,守恒和相等的区别,：,1.,守恒：如果某一个物理量在某个过程中,始终,保持不变，那么我们就说这个物理量在此过程中守恒,.,2.,相等：如果一个物理量在两点的值一样，那么我们就说这个物理量在这两点相等,.,一、机械能守恒条件的理解,机械能守恒的条件是：,只有重力或弹力做功,可以从以下三个方面理解：,(1),只受重力作用，,例如：自由落体运动,(2),受其他力，但其他力不做功，只有重力或弹力做功,例如物体沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物体的机械能守恒,(3),除重力或弹力之外，还有其他力做功，但其他力做功的总和为零,，物体的机械能不变,例,1.,下列物体中，机械能守恒的是,(),A.,做平抛运动的物体,B.,被匀速吊起的集装箱,C.,光滑曲面上自由运动的物体,D.,物体以,4,g,5,的加速度竖直向上做匀减速运动,AC,机械能守恒定律成立的条件：,只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零）,A,、从做功角度分析,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。

只有重力或弹力做功,.,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，而总的机械能不变知识回顾,机械能守恒定律,:,机械能守恒三种表达方式,1.,任意两个时刻系统的机械能相等,.,E,k1,+E,p1,=E,k2,+E,p2,2.,系统动能的增加量等于势能的减少量,.,E,k,=,-,E,p,3.,对于两个物体组成的系统,一个物体增加的机械能等于另一物体减少的机械能,.,E,A,=,-,E,B,（需要确定参考平面）,（对系统而言）,例,2,.,一个物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下,斜面高,1m,长,2m,不计空气阻力,物体滑到斜面底端的速度是多大,?,问题,1:,还可以用什么方法来解此题？,二、机械能守恒的应用,问题,2,：,若其它条件不变，将斜面换成光滑曲面，结果如何？,例,3,：把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为,L,，最大偏角为,小球运动到最低位置,O,时的速度是多大,?(,不计空气阻力,),O,B,A,L,小钢球,运动过程中，小球的受力情况如何？,受重力,G,和绳的拉力,F,作用,各个力的做功情况如何？,拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球能做功。

说明了什么？,小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化在摆动过程中，小球总能回到原来的高度可见，重力势能和动能的总和保持不变即机械能保持不变G,F,v,例,3,.,把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图所示），摆长为,L,，最大偏角为,小球运动到最低位置,O,时的速度是多大,?(,不计空气阻力,),O,B,A,L,变式训练：一个轻弹簧固定于,O,点，另一端系一重物，将重物从与悬点,O,在同一水平面肯弹簧保持原长的,A,点无初速度释放，让它自由下摆，不计空气阻力，在重物由,A,摆到最低点的过程中，,(),A,、重物的重力势能减少B,、重物的重力势能增加C,、重物的机械能不变D,、重物的机械能减少o,A,球和弹簧组成的系统机械能守恒,AD,应用机械能守恒定律解题的基本步骤,1,根据题意选取研究对象；对象可以是单个物体（不考虑地球自身机械能变化）也可以是系统，并明确系统组成2,对研究对象进行受力分析和做功情况分析，判断是否,满足机械能守恒条件3,若符合定律成立的条件，,先选取零势能参考平面，,明确初末状态的机械能值（初末状态的零势能面一定要统一）4,根据机械能守恒定律列方程、求解、讨论。

例,4.,如图,AB,轨道和一个半径为,R,的半圆弧相连，将球从距离水平面,H,高处,A,点无初速的释放，整个过程摩擦力均可忽略，求：（,1,）物体到达,B,点的速度,;,（,2,）物体到达,C,点的速度H,R,B,C,A,H,R,B,C,A,解：以地面为零势面，,从,A,到,B,过程中,:,由机械能守恒定律：,从,A,到,C,过程,:,由机械能守恒定律：,标准答案展示：,选零势面,条件判断,点明过程、原理,找初末状态机械能，列方程,求解,思考：,分别以,A,、,C,点所在平面为零势面，如何列机械能守恒？,例,5.,如图，质量为,m,的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为,2m,的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降,h,的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速率为多少？,解析：对木块和砝码组成的系统,内只有重力势能和动能的转化，故机械能守恒,，以砝码末位置所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得：,例,5.,如图，质量为,m,的木块放在光滑的水平桌面上，用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为,2m,的砝码相连，让绳拉直后使砝码从静止开始下降,h,的距离时砝码未落地，木块仍在桌面上，这时砝码的速率为多少？,解析：对木块和砝码组成的系统,内只有重力势能和动能的转化，故机械能守恒,，以砝码末位置所在平面为参考平面，由机械能守恒定律得：,能量既不会凭空消失，也不会凭空产生。

它只能从一种形式,_,为其他形式，或者从一个物体,_,到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量,_,三、能量守恒定律,转移,保持不变,转化,功是能量转化的量度！,对能量守恒定律的理解：,1.,能量形式的多样性：,2.,做功与能量的转化：,1.,动能定理:,合外力做的总功等于动能的增加量,.,W,合,=,E,K,=,E,k2,-E,k1,2.,重力做功等于物体重力势能的减少量,.,W,G,=,-,E,p,=,E,p1,-E,p2,4.,功能原理:,除重力和弹力以外其它力做的总功等于机械能的增量,.,W,其他力（除了重力,、,弹力之外）,=,E=,E,2,-E,1,3.,弹簧弹力做功等于弹性势能的减少量,.,W,弹,=-,E,p,=,E,p1,-E,p2,几种常见的功能关系,E,减,=,E,增,3.,能量守恒定律的表达式：,例,6,.,如图所示,质量为,m,的物体,A,从弧形的底端以初速度,Vo,向上滑行,达到某一高度后,又循原路返回,且继续沿水平面滑行至,P,点而停止,求整个过程摩擦力对物体做的功布置作业：,1,、课本,P,38,5,；,P,44,5,做在科作业纸上晚上交到科代表处）,2,、练习册上相应的练习。