1、机械能守恒定律高一 物理一、机械能一、机械能1.1.概念：概念：动能、重力势能、弹性势能动能、重力势能、弹性势能统称为机械能统称为机械能，用，用符号符号 E E 表示表示2.2.表达式：表达式：kpEEE3.3.机械机械能能标量？矢量？标量？矢量？4.4.机械能具有机械能具有相对性相对性请同学们举例说明：请同学们举例说明：机械能之间可以互相转化机械能之间可以互相转化思考：通过什么实现转化？思考：通过什么实现转化？标量动能和势能的转化规律分析苹果上升过程，重力做功和能量的转化情况,可列表表示如下再分析苹果下降过程，重力做功和能量的转化情况情景1A到B负功动能重力势能B到A正功重力势能动能重力势能
2、动能重力做功GvGv情景2光滑水平面上，弹簧处于压缩状态，O为其弹簧原长位置，弹簧左端固定，右端与一小物块连接，当释放后，弹簧推着小物块向右运动，从A运动到B。分析A到O过程，弹簧弹力做功及能量转化情况过程过程弹力做功弹力做功减小的能量减小的能量 增加的能量增加的能量A到O正功弹性势能动能弹性势能动能弹力做功看一看Fv 一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为h1的地方落到高度为h2的地方。在这两种情况下，重力做的功相等吗？重力势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？重力势能各转化为什么形式的能？12()GWmghmg hh12()mg hh
3、重力势能减小，=EkW合mgmgf重力势能动能重力势能动能和内能1=E,GkW2+W=EGfkW动能和势能的转化过程是否存在定量关系呢？A处机械能E1，B处机械能E2取地面为重力势能零点,解：从A到B的过程中，由动能定理 分析=WGW合222111=22Wmvmv合12=()GWmg hh2222111122mvmghmvmgh21EE动能与重力势能相互转化，总的机械能保持不变22122111()22mg hhmvmv2212211122mghmghmvmv动能和势能的转化过程是否存在定量关系呢？A处机械能E1，B处机械能E2取地面为重力势能零点,解：从A到B的过程中，由动能定理 分析在只有重
4、力做功的系统内，如果是粗糙的斜面f=WGfWW合222111=22Wmvmv合21=GWmghmgh22212111()22fmghmghWmvmv21EE21EE如果是光滑的斜面总的机械能保持不变动能与重力势能相互转化，机械能守恒定律内容：表达式：适用条件在只有重力或弹力做功的系统内，动能与势能相互转化，总的机械能保持不变光滑水平面光滑曲面1122kpkpEEEE下面列举的各个实例中（除A外都不计空气阻力），哪些过程中机械能是守恒的？说明理由例1A.跳伞运动员开着张开的降落伞在空气中匀速下落B.抛出的标枪在空中运动C.拉着一个金属块使它沿光滑的斜面匀速上升D.在光滑水平面上运动的小物块碰到一
5、个弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来mgf在只有重力或弹力做功的系统内，mgmgFNmgNF不守恒不守恒守恒守恒方法：根据条件质量为0.5kg的石块从10m高处以300角斜向上方抛出，初速度v0的大小为5m/s。不计空气阻力，g取10m/s2。求石块落地时的速度是多大？小球从抛出到落到地面时，满足机械能守恒定律mg22011022mvmghmv202vghv解出22 10 105/vm s15/vm s例2解：取地面重力势能为零1122kpkpEEEE把一个小球用细线悬挂起来，就成为了一个摆，摆长为l，最大偏角为 。如果阻力可以忽略，小球运动到最低点时的速度大小是多少？解：从A到O的过程中，只有重
6、力做功，机械能守恒。解出例3GTVhcosl21002mghmvcoshll 2(1 cos)vg l 取O处重力势能为零1122kpkpEEEE小球下滑到圆轨道最高点过程中，机械能守恒已知h=3R,小球能通过轨道最高点，求(1)到达轨道最高点的速度多大？解出：实验视频21022mghmgRmv2(2)2vg hRgR将小球从距斜轨道底面h高处P点释放，使其沿竖直的圆轨道（半径为R）的内侧运动，设轨道光滑例4mgF解：取轨道底面为重力势能零点1122kpkpEEEE求(2)在圆轨道最高点时轨道对小球的弹力分析：在轨道的最高点B,由解：解：圆周运动的向心力2=vFmr向2=vFmR向mgF2vmgFmR2(2)vg hR牛顿第二定律解出：解出：2(5)hFmgmgRh至少多大，小球才能通过圆轨道的最高点呢？思考：思考：0F mg小小 结结1 1、机械能、机械能2 2、机械能守恒定律、机械能守恒定律概概 念：念：表达式：表达式：机械能是机械能是标量标量，具有，具有相对性相对性机械能之间可以机械能之间可以互相转化互相转化定律内容：定律内容：表达式：表达式：条件条件:只有只有重力重力和弹和弹力力做功做功.kpEEE
