第3讲 机械能守恒定律.pptVIP

第3讲 机械能守恒定律【自主学习】第3讲 机械能守恒定律(本讲对应学生用书第71~74页) 考纲解读1. 掌握重力势能、弹性势能的概念,并能计算.2. 掌握机械能守恒的条件,会判断物体的机械能是否守恒.3. 掌握机械能守恒定律的三种表达形式,理解其物理意义,并能熟练应用. ;基础梳理1. 重力做功的特点(1) 重力做功与路径无关,只与初末位置的高度差有关.(2) 重力做功不引起物体机械能的变化.2. 重力势能(1) 定义:物体由于被举高而具有的能.(2) 表达式:Ep=mgh.(3) 矢标性:重力势能是标量,正负表示其大小.;3. 重力做功与重力势能变化的关系(1) 定性关系:重力对物体做正功,重力势能就减少;重力对物体做负功,重力势能就增加.(2) 定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量.即;4. 弹性势能(1) 定义:物体由???发生弹性形变而具有的能.(2) 大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大.(3) 弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系,用公式表示:W=-ΔEp.;5. 机械能守恒定律(1) 机械能:动能和势能统称为机械能,其中势能包括弹性势能和重力势能.(2) 机械能守恒定律的内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以相互转化,而总的机械能保持不变.(3) 机械能守恒定律的表达式:mgh1+ =mgh2+ .(4) 机械能守恒的条件:只有重力或弹簧的弹力做功.;【要点导学】 要点1 机械能守恒的理解与判断1. 对机械能守恒条件的理解(1) 只受重力作用,例如不考虑空气阻力的各种抛体运动,物体的机械能守恒.(2) 除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零.(3) 除重力外,只有系统内的弹力做功,并且弹力做的功等于弹性势能变化量的负值,那么系统的机械能守恒,注意并非物体的机械能守恒,如与弹簧相连的小球下摆的过程机械能减少.;2. 机械能守恒的判定方法(1) 做功条件分析法:若物体系统内只有重力或弹簧弹力做功,其他力均不做功,则系统的机械能守恒.(2) 能量转化分析法:若只有系统内物体间动能和重力势能及弹性势能的相互转化,系统跟外界没有发生机械能的传递,机械能也没有转变成其他形式的能(如没有内能增加),则系统的机械能守恒.;【典题演示1】 下图中,固定的光滑竖直杆上套有一质量为m的圆环,圆环与水平放置的轻质弹簧一端相连,弹簧另一端固定在墙壁上的A点,图中弹簧水平时恰好处于原长状态.现让圆环从图示位置(距地面高度为h)由静止沿杆滑下,滑到杆的底端B时速度恰好为零.则在圆环下滑至底端的过程中( )A. 圆环的机械能守恒B. 弹力对圆环做负功,大小为mghC. 圆环所受合力做功为零D. 圆环到达B时弹簧弹性势能为mgh  ; 要点2 单个物体的机械能守恒1. 机械能守恒的三种表达式  ;2. 用机械能守恒定律解题的基本思路 ;3.机械能守恒定律的应用技巧(1) 机械能守恒定律是一种“能——能转化”关系,其守恒是有条件的,因此,应用时首先要对研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒做出判断.(2) 如果系统(除地球外)只有一个物体,用守恒观点列方程较方便;对于由两个或两个以上物体组成的系统,用转化或转移的观点列方程较简便.;【典题演示2】 一不可伸长的轻质细绳,绳长为L,一端固定于O点,另一端系一质量为m的小球,小球绕O点在竖直平面内做圆周运动(不计空气阻力). (1) 若小球通过最高点A时的速度为v,求v的最小值和此时绳对小球拉力F的大小.;(2) 若小球恰好通过最高点A且悬点距地面的高度h=2L,小球经过B点或D点时绳突然断开,求两种情况下小球从抛出到落地所用时间之差Δt.;(3) 若小球通过最高点A时的速度为v,小球运动到最低点C或最高点A时,绳突然断开,两种情况下小球从抛出到落地水平位移大小相等,试证明O点距离地面高度h与绳长L之间应满足h≥ L. ; 要点3 含弹性势能的机械能守恒定律综合问题轻弹簧与物体组成的系统有时满足机械能守恒,试题考查重点不在用弹性势能公式计算弹性势能上面,而主要在以下三点:(1) 弹簧处于相间状态下弹性势能相等;(2) 在不同的物理过程中,弹性势能的变化量相同;(3) 根据机械能守恒定律或由功能关系求弹性势能.;【典题演示3】 (2015·苏州一模)如图所示,一个半径为R的 圆周的轨道,O点为圆心,B为轨道上的一点,OB与水平方向的夹角为37°.轨道的左侧与一固定光滑平台相连,在平台上一轻质弹簧左端与竖直挡板相连,弹簧原长时右端在