第四节 机械能守恒定律.ppt

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1、第四节第四节 机械能守恒机械能守恒定律定律（第一课时）（第一课时）小游戏:把重球拉至鼻尖由静止释放,小球来回摆动,重球会碰到鼻子吗?小游戏:把重球拉至鼻尖由静止释放,小球来回摆动,重球会碰到鼻子吗?小游戏:把重球拉至鼻尖由静止释放,小球来回摆动,重球会碰到鼻子吗?小游戏小游戏:把钢球拉至鼻尖由静止释放把钢球拉至鼻尖由静止释放,小球来回摆小球来回摆动动,保持头的位置不动，钢球会碰到鼻子吗保持头的位置不动，钢球会碰到鼻子吗?【导入新课导入新课】为什么萧敬腾敢以生命危险做这件事，其为什么萧敬腾敢以生命危险做这件事，其中蕴含什么样的物理规律？中蕴含什么样的物理规律？本章中我们学习了哪几种形式的能？本章

2、中我们学习了哪几种形式的能？动能定理的内容和表达式是什么？动能定理的内容和表达式是什么？重力所做的功与物体重力势能的变化之间有重力所做的功与物体重力势能的变化之间有什么关系什么关系?知识回忆知识回忆一、机械能的定义一、机械能的定义一、机械能一、机械能 1.1.定义：定义：物体在某状态时的物体在某状态时的动能动能与与势能势能（包括重力势能和弹性势能）的（包括重力势能和弹性势能）的总和总和叫做叫做物体的机械能。物体的机械能。注：注：机械能具有相对性，其大小与参考平机械能具有相对性，其大小与参考平面和参考系的选择有关，机械能是标量。面和参考系的选择有关，机械能是标量。2 2、动能和势能可以相互转化、

3、动能和势能可以相互转化动能与势能之间的转化是如何实现的？动能与势能之间的转化是如何实现的？二、动能与势能之间的相互转化二、动能与势能之间的相互转化思考：蹦床运动员在运动过程中各力如何做功思考：蹦床运动员在运动过程中各力如何做功及能量如何变化？及能量如何变化？二、动能与势能之间的相互转化二、动能与势能之间的相互转化飞流直下的瀑布飞流直下的瀑布二、动能与势能之间的相互转化二、动能与势能之间的相互转化撑杆跳高撑杆跳高二、动能与势能之间的相互转化二、动能与势能之间的相互转化讨论与交流一（讨论与交流一（P79P79）1.1.动能和势能之间的转化是通过什么来实现的呢？动能和势能之间的转化是通过什么来实现的

4、呢？重力做功或弹力做功重力做功或弹力做功2.2.你还能举出生活中动能和势能之间相互转化的例你还能举出生活中动能和势能之间相互转化的例子吗？子吗？骑自行车下坡、将发条拧紧的钟表等骑自行车下坡、将发条拧紧的钟表等动能和势能之间的相互转化有什么样的定量关系？动能和势能之间的相互转化有什么样的定量关系？二、动能与势能之间的相互转化二、动能与势能之间的相互转化设一个质量为设一个质量为m m的小球自的小球自A A点开始自点开始自由下落，经过高度为由下落，经过高度为h h1 1的的B B点（初点（初位置）的速度为位置）的速度为V V1 1；下落到高度为；下落到高度为h h2 2的的C C点（未位置）时速度为

5、点（未位置）时速度为V V2 2，则：则：三、机械能守恒定律的理论推导三、机械能守恒定律的理论推导1.1.以小球的自由落体为例从理论上对机械能守恒定以小球的自由落体为例从理论上对机械能守恒定律的推导。律的推导。小球下落到小球下落到B B点时的机械能为点时的机械能为E E1 1=小球下落到小球下落到C C点时的机械能点时的机械能E E2 2=小球从小球从B B下落到下落到C C由动能定理由动能定理 三、机械能守恒定律的理论推导三、机械能守恒定律的理论推导即：即：E1=E2由由式可证明小球在下落的过程中机械能守恒。式可证明小球在下落的过程中机械能守恒。2.2.机械能守恒定律内容：机械能守恒定律内容

6、：在在只有重力做功只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，而发生相互转化，而总的机械能总的机械能保持保持不变不变。3.3.表达形式：表达形式：三、机械能守恒定律的理论推导三、机械能守恒定律的理论推导在在弹性势能和动能的相互转化中弹性势能和动能的相互转化中，如果只有弹力做，如果只有弹力做功，功，机械能的总量机械能的总量也保持也保持不变不变。讨论与交流二讨论与交流二（P80P80）1.1.机械能守恒定律成立的条件是什么？机械能守恒定律成立的条件是什么？只有重力或弹力做功只有重力或弹力做功2.2.如何理解在机械能守恒定律内容中的如何理解在机械能守恒定律内

7、容中的“只有重只有重力做功力做功”？三、机械能守恒定律的理论推导三、机械能守恒定律的理论推导对机械能守恒定律的条件中对机械能守恒定律的条件中“只有重力或弹力做功只有重力或弹力做功”的理解的理解a a、只受重力（或弹力）作用；、只受重力（或弹力）作用；b b、物体除受重力（或弹力）外，还受其他外力作、物体除受重力（或弹力）外，还受其他外力作用，但其他力不做功；用，但其他力不做功；c c、物体除重力（或弹力）做功外，其他力所做功、物体除重力（或弹力）做功外，其他力所做功的代数和为零。的代数和为零。三、机械能守恒定律的理论推导三、机械能守恒定律的理论推导1 1、(多选多选)下列说法中正确的是下列说法

8、中正确的是 ()A A用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳子的用绳子拉着物体匀速上升，只有重力和绳子的拉力对物体做功，机械能守恒拉力对物体做功，机械能守恒B B做竖直上抛运动的物体，只有重力对它做功，做竖直上抛运动的物体，只有重力对它做功，机械能守恒机械能守恒C C沿光滑斜面自由下滑的物体，只有重力对物体沿光滑斜面自由下滑的物体，只有重力对物体做功，机械能守恒做功，机械能守恒D D用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线用水平拉力使物体沿光滑水平面做匀加速直线运动，机械能守恒运动，机械能守恒 BCBC学以致用学以致用2.(2.(多选多选)下列关于机械能是否守恒的叙述中正确的下列关于机械能是否守

9、恒的叙述中正确的是是 ()A A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B B做曲线运动的物体机械能可能守恒做曲线运动的物体机械能可能守恒C C合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒D D除重力外，其他力均不做功，物体的机械能守除重力外，其他力均不做功，物体的机械能守恒恒 BDBD学以致用学以致用 一跳水运动员站在一跳水运动员站在 h h10m10m 的高台上做跳水的高台上做跳水表演，已知运动员跳离跳台时速度表演，已知运动员跳离跳台时速度 m/sm/s ，求运动员落至水面时速度求运动员落至水面时速度v v的大小，忽略运动员身的大

10、小，忽略运动员身高的影响和空气阻力。高的影响和空气阻力。（）（）例题例题四、机械能守恒定律的应用四、机械能守恒定律的应用分析：分析：1 1、对运动员进行受力分析、对运动员进行受力分析2 2、哪些力做了功？是否符合机械能守恒的条件。、哪些力做了功？是否符合机械能守恒的条件。3 3、选取参考面（即、选取参考面（即E EP P=0=0的位置）设定态和未态，的位置）设定态和未态，写出它们机械能。写出它们机械能。四、例题四、例题解：解：以运动员为研究对象，从跳离跳台到落至水以运动员为研究对象，从跳离跳台到落至水面，因为只有重力做功，机械能守恒，所以有：面，因为只有重力做功，机械能守恒，所以有：所以运动员

11、落至水面时速度所以运动员落至水面时速度v v的大小为：的大小为：四、例题四、例题选取研究对象。选取研究对象。根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、根据研究对象所经历的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒。做功分析，判断机械能是否守恒。恰当地选取参考平面，确定研究对象在某个过恰当地选取参考平面，确定研究对象在某个过程的初末时刻的机械能。程的初末时刻的机械能。根据机械能守恒定律列方程进行求解。根据机械能守恒定律列方程进行求解。利用机械能守恒定律解题的一般步骤利用机械能守恒定律解题的一般步骤 四、例题四、例题2.2.机械能守恒定律的内容机械能守恒定律的内容只有重力或弹力做功只有重力或弹

12、力做功的情形下，物体的动能和重力的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，但势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变机械能的总量保持不变。4.4.机械能守恒的机械能守恒的条件条件：只有重力或弹力做功。只有重力或弹力做功。3.3.表达方式：表达方式：【课堂小结课堂小结】第四节机械能守恒定律第四节机械能守恒定律1.1.机械能：机械能：动能动能与与势能（重力势能、弹性势能）的势能（重力势能、弹性势能）的总和总和【课后思考课后思考】一支能伸缩的圆珠笔，内有一弹簧，尾部有一个一支能伸缩的圆珠笔，内有一弹簧，尾部有一个小帽，压一下小帽，笔尖就伸同，如图所示，手小帽，压一下小帽，笔尖就伸同，如图所示，手握笔杆，使笔尖向上，小帽抵在桌面上，再压下握笔杆，使笔尖向上，小帽抵在桌面上，再压下后突然放手，笔杆将竖直向上跳起一定的高度。后突然放手，笔杆将竖直向上跳起一定的高度。下面请大家讨论下在知道笔的质量和跳起高度的下面请大家讨论下在知道笔的质量和跳起高度的情况下，可求出哪些物理量？动手做这个实验。情况下，可求出哪些物理量？动手做这个实验。【课后作业课后作业】1.1.课本课本P82 P82 第第1 1、2 2、3 3、4 4题题2.2.第四节练习册对应的例题和优化训练第四节练习册对应的例题和优化训练谢谢大家！谢谢大家！