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1、势能势能Ep知知识识回回顾顾与与复复习习 本章中我们学习了哪几种形式的能?它本章中我们学习了哪几种形式的能?它们各是如何定义的?它们的大小各由什么决们各是如何定义的?它们的大小各由什么决定?什么是机械能定?什么是机械能?生活实例 :你能举出生活中动能和势能之间相互转化的例子吗?你能举出生活中动能和势能之间相互转化的例子吗? 动能和势能的转化过程中一个能量动能和势能的转化过程中一个能量在减少,同时,另一个能量在增加。在减少,同时,另一个能量在增加。动能和势能动能和势能的总量保持不变的总量保持不变猜想猜想1.动能和势能之间的转化是通过什么动能和势能之间的转化是通过什么来实现的呢?来实现的呢?做功做
2、功2.动能和势能之间的相互转化遵动能和势能之间的相互转化遵循什么规律呢?循什么规律呢?理论推导(以自由落体为例)理论推导(以自由落体为例)根据动能定理有根据动能定理有:V0=0h1h2V1V2AB 121212122mvmvWG又根据重力做功与重力势能的变化关系又根据重力做功与重力势能的变化关系有:(选地面为参考面)有:(选地面为参考面)221mghmghWG由(由(1)、()、(2)两式得:)两式得:2221212121mghmvmghmv动动能能和和重重力力势势能能间间的的转转化化2121222121mghmghmvmv动动能能和和弹弹性性势势能能间间的的转转化化NABCGFABC探探讨讨
3、守守恒恒的的条条件件分以下几种情况:(2)除受重力、弹力外,还受其他力,但其他力不做功(1) 只受重力或弹力2.从能量转化角度从能量转化角度(3)除受重力、弹力外、还受其他力,其他力做功,但做功代数和为零例如,单摆运动、物体沿光滑斜面下滑等例如,抛体运动 系统内只有动能和势能的相互转化,没有其他形式能(如内能)发生改变F1F2AB021FFWW说一说v也不要把只有重力和弹力做功理解为只受重力和弹力不要把其他力不做功不要把其他力不做功理解为物体受到的合理解为物体受到的合外力为零外力为零小球与弹簧接触过程中,小球与弹簧组成的系统机械能守恒 下列几种情况中,机械能一下列几种情况中,机械能一定守恒的是
4、:定守恒的是:A.A.做匀速直线(做匀速直线(F合合=0=0)运动的物)运动的物体体 B.B.水平抛出的物体水平抛出的物体(不计空气阻力)(不计空气阻力)C.C.固定光滑曲面上运动的物体,固定光滑曲面上运动的物体,如图所示如图所示D.D.物体以物体以0.8g0.8g的加速度竖直向上的加速度竖直向上做匀减速运动做匀减速运动 随堂练习把一个小球用细绳悬挂起来,把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为就成为一个摆,摆长为L,最大偏角为最大偏角为。小球运动到。小球运动到最低位置时的速度是多大?最低位置时的速度是多大?(空气阻力忽略不计空气阻力忽略不计)OBALGFT分析分析:小球摆动过程中小球摆
5、动过程中受重力和细绳的拉力受重力和细绳的拉力.拉拉力与小球运动方向垂直力与小球运动方向垂直不做功不做功,整个过程只有重整个过程只有重力做功力做功,机械能守恒机械能守恒.由机械能守恒定律得由机械能守恒定律得,1122pkpkEEEE解析解析:把最低点的重力势能定为零把最低点的重力势能定为零,以以小球最高点为初状态小球最高点为初状态,最低点为末状态最低点为末状态)cos(1LLmgEp2221mvEk)cos(212LLmgmv即)cos1 (2gLv得末状态末状态初状初状态态01kE02pE总结:应用机械能守恒定律的解题步骤。v长为L的均匀链条,放在光滑的水平桌面上,且使其长度的1/4垂在桌边,
6、松手后链条从静止开始沿桌边下滑,则链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为多大?mgLLmgEp32181411解解:铁链下滑过程中只有重力做功,铁链下滑过程中只有重力做功,机械能守恒机械能守恒.选取选取桌面处为零势能面桌面处为零势能面,设铁链总质量为设铁链总质量为m,链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为v,则则mgLLmgEp2121201kE2221mvEk由,机械能守恒定律,得gLv1615点评:点评:具体问题中,选取适当的零势面。可使问题处具体问题中,选取适当的零势面。可使问题处理得更方便。理得更方便。初态:初态:末态:末态:小结 机械能守恒定律机械能守恒定律1 1、内容:、内容:2 2、理解
7、:、理解:(1 1)条件:只有重力或)条件:只有重力或( (弹簧弹簧) )弹力做功弹力做功(2)表达式)表达式3、解题步骤、解题步骤课后作业与思考题课后作业与思考题:如图所示,质量为如图所示,质量为m的物体以某一初速的物体以某一初速v0从从A点向下点向下沿光滑的轨道运动,不计空气阻力,若物体通过最低沿光滑的轨道运动,不计空气阻力,若物体通过最低点点B的速度为的速度为 ,求:,求:(1)物体在物体在A点时的速度;点时的速度;(2)物体离开物体离开C点后还能上升多高点后还能上升多高gR3解:物体运动过程中只有重力做功,机械能守恒解:物体运动过程中只有重力做功,机械能守恒.hR22021213BmvmvRmg(2)整个过程机械能守恒机械能守恒:gRv30)(21320RhmgmvmgRRh27(1)A到B过程机械能守恒机械能守恒