物理高教版(2021)第三节 机械能守恒定律及其应用优质备课ppt课件
展开思考:小球在光滑的斜面A上从高为h处由静止滚下,滚上另一光滑的斜面B,速度变为零时的高度为h1 ,h和h1的大小关系怎样?如果减小斜面B的倾角呢?
实验表明斜面上的小球在运动过程中好像“记得 ”自己起始的高度(或与高度相关的某个量)。
后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。
势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能
拉长或压缩的弹簧、卷紧的发条、拉开的弓、正在击球的网球拍、撑竿跳高运动员手中弯曲的竿,等等,这些物体都发生了弹性形变,每个物体的各部分之间都有弹力的相互作用。
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,也具有势能,这种势能叫作弹性势能。
解析: 由重力做功的特点可知,此时重力所做的功为:WG=mgH=mg(h1-h2)=0.1×9.8×(1.8-1.25) J=0.54 J由重力做功与重力势能的变化之间的关系可知,此时重力做正功,重力势能应减少,ΔEp=-WG=-0.54 J,即减少0.54 J。答案: 0.54 J 减少0.54 J
动能、重力势能和弹性势能的统称。
总机械能为动能和势能之和。
3、机械能之间可以互相转化:重力势能和弹性势能之间可以互相转化,有重力和弹力做功。
在只有重力做功的物体系统中(以自由落体运动为例)
根据动能定理我们可以得
又因为重力做功使得小球的重力势能减少了
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
ΔEK增(减)= ΔEP减(增)
WG=mgh1-mgh2
mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22
在只有重力或弹力做功的物体系统内,物体的动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。
只有重力做功或弹力做功
答案: (1)60 N (2)1 s (3)11 m/s
(2)对研究对象进行正确的受力分析
(3)判定各个力是否做功,并分析是否符合机械能守恒的条件
(4)视解题方便选取零势能参考平面,并确定研究对象在始、末状态时的机械能。
(5)根据机械能守恒定律列出方程,或再辅之以其他方程,进行求解。
应用机械能守恒定律解题的一般步骤:
1.在下面列举的各个实例中,哪些情况机械能是守恒的( )A.跳伞员带着张开的降落伞在空气中匀速下落B.小球做自由落体运动C.拉着一个物体沿着光滑固定的斜面匀速上升D.飞行的子弹击中放在光滑水平桌面上的木块,子弹机械能守恒
2.如图所示,质量为m的小物块,从离桌面高H处由静止下落,忽略空气阻力,桌面离地面高为h。以桌面为参考平面,小物块落地时的机械能是( )
A.mgH B.mgh C.mg(H+h)D.mg(H-h)
3.在离地H高处,一人水平抛出一个质量为m的物体,当落到离地h高处,物体的速度变为v,则物体被抛出时动能是( )
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