机 械 能 1、定义：物体的动能和势能之和称为物体                  的机械能。      机械能包括动能、重力势能、弹性势能。  2、表达式：Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ  一、动能与势能的相互转化 1、动能和重力势能可以相互转化 2、动能和弹性势能可以相互转化                                     通过重力或弹簧弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。 1、机械能守恒定律： 表达式: 2．机械能守恒定律成立的条件：　　　　 课 堂 训 练  1、关于物体的机械能是否守恒的叙述，下列说法中       正确的是  （      ）  A、做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒  B、做匀变速直线运动的物体，机械能一定守恒  C、外力对物体所做的功等于0时，机械能一定守恒  D、物体若只有重力做功，机械能一定守恒  2、如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动。在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是（         ） 3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2则：⑴物体上升的最大高度是多少？⑵上升过程在何处重力势能和运动相等？ 3、以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出，若空气阻力忽略，g＝10m/s2则：⑴物体上升的最大高度是多少？⑵上升过程在何处重力势能和动能相等？ 4、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，如图所示，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？ 知识回顾  1、动能：物体由于运动而具有的能。   2、重力势能：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。                  3、弹性势能：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而具有的势能。    4、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。               5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量。            机械能守恒定律解题的一般步骤  (1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)     及研究的过程。 * * chendong200510@163.com  小钢球 实验中，小球的受力情况如何？ ◆受重力G和绳的拉力F作用  各个力的做功情况如何？ ◆拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有重力对小球能做功。 这个小实验说明了什么？ ◆小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化。在摆动过程中，小球总能回到原来的高度。可见，重力势能和动能的总和保持不变。即机械能保持不变。 演示实验…… G F v 小球的受力情况如何？ ◆重力G、支持力F1、弹力F 各个力的做功情况如何？ ◆G和F1不做功，F做功 这个小实验说明了什么？  ◆小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化。小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和应该保持不变。即机械能保持不变。  演示实验…… A    O    B G F1 F           质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为v2，不计空气阻力，取地面为参考平面，试写出物体在A点时的机械能和B点时的机械能，并找到这两个机械能之间的数量关系。 根据动能定理，有 重力做功与重力势能的关系可知： 由以上两式可以得到： h1 v1 v2 m h2 A B A点 B点 即         在只有重力做功的物体系内，动能和重力势能可以相互转化，而机械能的总量保持不变。 同样可以证明：         在只有弹簧弹力做功的物体系内，动能与势能可以相互转化，而物体机械能的总量也保持不变。 由此可见：    在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。 内容: 或 （动能的增加等于势能的减少） 或 守恒和相等的区别：  1.守恒：如果某一个物理量在某个过程中始终保持不变，那么我们就说这个物理量在此过程中守恒.  2.相等：如果一个物理量在两点的值一样，那么我们就说这个物理量在这两点相等.          只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力不做功（或其它力合力所做功为零） A、从做功角度分析 B、从能量转化角度分析          只有系统内动能和势能相互转化，无其它形式能量之间（如内能）转化。  只有重力或弹力做功. 【例】          把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），          摆长为l  ,最大偏角为θ .小球运动到最低位置时的速度          是多大？ 〖分析〗 拉力和速度方向总垂直，对小球不做功；所以这个过程中只有重力对小球能做功，机械能守恒。   θ O l A B G F v 【例】          把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆（如图），          摆长为l  ,最大偏角为θ .小球运动到最低位置时的速度          是多大？ 〖解〗 选择小球在最低位置时所在的水平面为参考平面。 小球在最低点O时为末状态： 末状态的动能：  Ek2=1/2mv2  重力势能：   Ep2=0 末状态的机械能为：   Ek2+Ep2=1/2mv2     根据机械能守恒定律有 ：    Ek2+Ep2=Ek1+Ep1  即   1/2mv2= mgl ( 1- cosθ)  所以          v =    θ O l A B  小球在最高点A时为初状态： 初状态的动能：  Ek1=0  初状态的重力势能：  Ep1=mg(l-lcosθ） 初状态的机械能：  Ek1+Ep1=mg(l-lcosθ)  一、机械能：物体的动能和势能之和称为物体 的机械能。                       Ｅ＝ＥＫ＋ＥＰ  二、物体的动能和势能可以相互转化。 三、机械能守恒定律 　　在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。  1、守恒条件：a、只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力                 不做功（或其它力合力所做功为零）              b、只发生动能和势能间的相互转化。 2、表达式： E１= E2     或   EK１+EP１= EK2+EP2                或 △Ek=－ △ Ep（动能的增加等于势能的减少）  四、机械能守恒定律的应用 D √ C 解析：机械能守恒的条件是：物体只受重力或弹力的作用，或者还受其它力作用，但其它力不做功，那么在动能和势能的相互转化过程中，物体的机械能守恒。依照此条件分析，ABD三项均错。 √ 【解析】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒 ⑴以地面为参考点，则： 在最高点动能为零，故： 由E1=E2得： v0 h 最高点 v0 h 【解析】物体在空气中只有重力做功，故机械能守恒 ⑵初状态设在地面，则： 终态设在h1高处，故： 因机械能守恒：E1=E2 最高点 h1 v1 Ep=Ek 【解析】：链条下滑时，因 桌面光滑，没有摩擦力做功。 整根链条总的机械能守恒， 可用机械能守恒定律求解。 设整根链条质量为m，则单位 长度质量为m／L,设桌面重力势能为零。 初状态：                               末状态：    由机械能守恒定律得：EK1+EP1= EK2+EP2  即：  解得  初 末 (2)对研究对象进行受力分析，弄清各力在    研究过程中的做功情况，判断是否符合    机械能守恒的条件。 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在    过程中的初始状态和末状态的机械能(包    括动能和势能)。 (4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。 

八年级物理机械能守恒定律.ppt