1、高中物理必修2機(jī)械能守恒定律2.pptVh一、機(jī)械能：物體所具有的動(dòng)一、機(jī)械能：物體所具有的動(dòng)能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。能和勢(shì)能統(tǒng)稱為機(jī)械能。E=EK+EP= mv2+mgh 12動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（一）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（一）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（二）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（二）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（三）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（三）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（四）動(dòng)能和勢(shì)能之間可以相互轉(zhuǎn)化（四）自由落下的小球自由落下的小球VV=0h動(dòng)能最大勢(shì)能最小動(dòng)能最小勢(shì)能最大重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能問題：問題：1、你還能舉出生活中動(dòng)能和勢(shì)能之、你還能舉出生活中

2、動(dòng)能和勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化的例子嗎？間相互轉(zhuǎn)化的例子嗎？2、動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化是通過什、動(dòng)能和勢(shì)能之間的轉(zhuǎn)化是通過什么來實(shí)現(xiàn)的呢？么來實(shí)現(xiàn)的呢？3、動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化遵循、動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化遵循什么規(guī)律呢？什么規(guī)律呢？二、機(jī)械能守恒的理論推導(dǎo)（以自由落體為例）二、機(jī)械能守恒的理論推導(dǎo)（以自由落體為例）設(shè)小球下落時(shí)先后經(jīng)歷了設(shè)小球下落時(shí)先后經(jīng)歷了A、B兩點(diǎn)。兩點(diǎn)。因?yàn)橹挥兄亓ψ龉Γ鶕?jù)動(dòng)能定理有因?yàn)橹挥兄亓ψ龉Γ鶕?jù)動(dòng)能定理有:V0=0h1h2V1V2AB 121212122mvmvWG又根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的變化又根據(jù)重力做功與重力勢(shì)能的變化關(guān)系有：（選地面為參考面）關(guān)系有：（選地

3、面為參考面） 221mghmghWG由（由（1）、（）、（2）兩式得：）兩式得：2221212121mghmvmghmv機(jī)械能守恒定律：機(jī)械能守恒定律：在在只有重力（或彈力）做功只有重力（或彈力）做功的情形下，物體的情形下，物體的動(dòng)能和重力（彈性）勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的動(dòng)能和重力（彈性）勢(shì)能發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。的機(jī)械能保持不變。條件條件： 1、只有重力和彈力做功。、只有重力和彈力做功。 2、只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化。、只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能間的相互轉(zhuǎn)化。例例1.1.判斷下列各運(yùn)動(dòng)機(jī)械能是否守恒判斷下列各運(yùn)動(dòng)機(jī)械能是否守恒VAV1不計(jì)空氣阻力不計(jì)空氣阻力和摩擦阻力和摩擦阻力V在粗

4、糙的水平路面勻速行駛在粗糙的水平路面勻速行駛守恒守恒不守恒不守恒討論交流：討論交流：1 1、“只有重力做功只有重力做功”與與“只受重力作用只受重力作用”有區(qū)別嗎？有區(qū)別嗎？2 2、“機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒”與與“機(jī)械能總量不變機(jī)械能總量不變”有區(qū)別嗎？有區(qū)別嗎？表達(dá)式表達(dá)式：任意狀態(tài)下，動(dòng)能和勢(shì)能總和相等任意狀態(tài)下，動(dòng)能和勢(shì)能總和相等勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量勢(shì)能的減少量等于動(dòng)能的增加量2221212121mghmvmghmv2122212121:mvmvmghmgh或例例2：小球從靜止開始沿光滑斜面下滑，求到達(dá)斜面底小球從靜止開始沿光滑斜面下滑，求到達(dá)斜面底端時(shí)的速度。端時(shí)的速度。 斜面高斜

5、面高h(yuǎn)=0.5m，長，長S=1m。hS分析：分析：受力情況：重力與彈力。受力情況：重力與彈力。GT彈力不做功，只有重力做功彈力不做功，只有重力做功機(jī)械能守恒機(jī)械能守恒則有：則有：EK0+EP0= EK1+EP1 mv1212mgh =解得V=2gh=2x9.8x0.5即即m/s=3.13m/s應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的基本步驟(1)(1)確定研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程。確定研究對(duì)象，明確它的運(yùn)動(dòng)過程。(2)(2)對(duì)物體受力分析，明確各力做功情況，判斷對(duì)物體受力分析，明確各力做功情況，判斷機(jī)械能是否守恒。機(jī)械能是否守恒。(3)(3)明確初狀態(tài)和末狀態(tài)的機(jī)械能明確初狀

6、態(tài)和末狀態(tài)的機(jī)械能. .(4)(4)利用機(jī)械能守恒定律列方程求解利用機(jī)械能守恒定律列方程求解hGT例例3、如圖，將斜面改為圓形曲面，求最低的速度。、如圖，將斜面改為圓形曲面，求最低的速度。分析：分析：小球仍受重力與小球仍受重力與彈力作用，且在任意位彈力作用，且在任意位置，彈力均與曲面切線置，彈力均與曲面切線垂直，垂直，所以彈力不作功，所以彈力不作功，只有重力做功，機(jī)械能守恒。只有重力做功，機(jī)械能守恒。同樣有：同樣有： mv1212= mghhA B C D 小球到達(dá)小球到達(dá)A、B、C、D時(shí)速度時(shí)速度大小一樣。大小一樣。 例例4、比較小球沿不同路到達(dá)、比較小球沿不同路到達(dá)A、B、C、D時(shí)速度時(shí)速

7、度大小。（各路光滑）大小。（各路光滑）例例5、要使一個(gè)球著地后回跳的高度比拋出點(diǎn)高要使一個(gè)球著地后回跳的高度比拋出點(diǎn)高5.0m，必須以多大速度將它豎直拋下？必須以多大速度將它豎直拋下？（不計(jì)空氣阻力和球落地時(shí)的能量損失）（不計(jì)空氣阻力和球落地時(shí)的能量損失）分析：分析：依題意，球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。依題意，球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒。設(shè)物體質(zhì)量為設(shè)物體質(zhì)量為m，原來高度為，原來高度為h1，速度為，速度為v，回跳的高度為，回跳的高度為h2，由機(jī)械能守恒定律可得，由機(jī)械能守恒定律可得 mv12 + mgh112= mgh2mv12 12= mg(h2-h1)解得：解得：v=2g(h2-h1)由題意由題意h2-h1=