課時(shí)15機(jī)械能守恒定律與能量守恒,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,機(jī)械能與機(jī)械能的變化1.機(jī)械能:動能和勢能的總和稱為機(jī)械能,其中勢能包括重力勢能和彈性勢能。2.機(jī)械能是標(biāo)量,只有大小,沒有方向,但是有正、負(fù)(因?yàn)閯菽苡姓?、?fù))。3.機(jī)械能的變化:除重力、彈力外,其他力所做總功等于機(jī)械能的變化量,做正功,機(jī)械能增加;做負(fù)功,機(jī)械能減少。,1.功是能量轉(zhuǎn)化的量度:做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程,做了多少功,就伴隨著有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化;反之,轉(zhuǎn)化了多少能量就說明做了多少功。2.機(jī)械能具有相對性;機(jī)械能是個(gè)狀態(tài)量。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,機(jī)械能守恒的判斷方法1.利用機(jī)械能的定義判斷(直接判斷):若物體動能、勢能均不變,則機(jī)械能不變。若一個(gè)物體動能不變、重力勢能變化,或重力勢能不變、動能變化或動能和重力勢能同時(shí)增加(減少),其機(jī)械能一定變化。2.用做功判斷:若物體或系統(tǒng)只有重力(或彈簧的彈力)做功,雖受其他力,但其他力不做功,機(jī)械能守恒。3.用能量轉(zhuǎn)化來判斷:若物體或系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機(jī)械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒。,機(jī)械能守恒的條件絕不是合外力的功等于零,更不是合外力為零;“只有重力或彈力做功”不等于“只受重力或彈力作用”。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,典例1結(jié)合圖,關(guān)于機(jī)械能守恒說法正確的是(忽略空氣阻力)()A.將箭搭在弦上,拉弓的整個(gè)過程,弓和箭組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒B.在動力作用下從軌道上緩慢上行的過山車,機(jī)械能守恒C.在一根細(xì)線的中央懸掛著一物體,雙手拉著細(xì)線緩慢分開的過程,物體機(jī)械能守恒D.將內(nèi)有彈簧的圓珠筆的筆帽抵在桌面,放手后圓珠筆離開桌面上升的過程中,筆的機(jī)械能守恒,答案,解析,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,運(yùn)用機(jī)械能守恒定律解題的三種表達(dá)形式1.守恒觀點(diǎn):(1)表達(dá)式:Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或E1=E2。(2)意義:系統(tǒng)初狀態(tài)的機(jī)械能等于末狀態(tài)的機(jī)械能。(3)注意問題:要先選取零勢能參考平面,并且在整個(gè)過程中必須選取同一個(gè)零勢能參考平面。2.轉(zhuǎn)化觀點(diǎn):(1)表達(dá)式:Ek=-Ep。(2)意義:系統(tǒng)的機(jī)械能守恒時(shí),系統(tǒng)增加(或減少)的動能等于系統(tǒng)減少(或增加)的勢能。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,3.轉(zhuǎn)移觀點(diǎn):(1)表達(dá)式:EA增=EB減。(2)意義:若系統(tǒng)由A、B兩部分組成,當(dāng)系統(tǒng)的機(jī)械能守恒時(shí),則A部分機(jī)械能的增加量等于B部分機(jī)械能的減少量。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,典例2如圖所示,在高1.5m的光滑平臺上有一個(gè)質(zhì)量為2kg的小球被一細(xì)線拴在墻上,小球與墻之間有一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧。當(dāng)燒斷細(xì)線時(shí),小球被彈出,小球落地時(shí)的速度方向與水平方向成60角,則彈簧被壓縮時(shí)具有的彈性勢能為(g取10m/s2)()A.10JB.15JC.20JD.25J,答案,解析,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,摩擦力做功與機(jī)械能、內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,典例3足夠長的傳送帶以速度v勻速傳動,一質(zhì)量為m的小物體A由靜止輕放于傳送帶上,若小物體與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為,如圖所示,當(dāng)物體與傳送帶相對靜止時(shí),轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的能量為(),答案,解析,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,機(jī)械能守恒定律與拋體運(yùn)動、圓周運(yùn)動的綜合運(yùn)用典例4如圖所示,水平面上某點(diǎn)固定一輕質(zhì)彈簧,A點(diǎn)左側(cè)的水平面光滑,右側(cè)水平面粗糙,在A點(diǎn)右側(cè)5m遠(yuǎn)處(B點(diǎn))豎直放置一半圓形光滑軌道,軌道半徑R=0.4m,連接處平滑。現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊放在彈簧的右端(不拴接),用力向左推滑塊而壓縮彈簧,使彈簧具有的彈性勢能為2J,放手后,滑塊被向右彈出,它與A點(diǎn)右側(cè)水平面的動摩擦因數(shù)=0.2,g取10m/s2,求:,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,(1)滑塊運(yùn)動到半圓形軌道最低點(diǎn)B處時(shí)對軌道的壓力;(2)改變半圓形軌道的位置(左右平移),使得被彈出的滑塊到達(dá)半圓形軌道最高點(diǎn)C處時(shí)對軌道的壓力大小等于滑塊的重力,問AB之間的距離應(yīng)調(diào)整為多少?,解析:(1)從小滑塊被釋放到到達(dá)B點(diǎn)的過程中,把W彈=Ep=2J等數(shù)據(jù)代入,解得FN=6N由牛頓第三定律可知,滑塊對軌道的壓力大小為6N,方向豎直向下。,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,(2)在半圓軌道最高點(diǎn)C處,滑塊對軌道的壓力等于其重力,包含了兩種情況:第一,當(dāng)壓力方向向上(滑塊受到的支持力向下)時(shí),把FN=mg代入得x1=4m第二,當(dāng)壓力方向向下(滑塊受到的支持力向上)時(shí),同理可解得x2=6m。答案:(1)6N,方向豎直向下(2)4m或6m,考點(diǎn)1,考點(diǎn)2,考點(diǎn)3,考點(diǎn)4,考點(diǎn)5,考點(diǎn)6,能量守恒定律1.能量守恒定律確立的兩類重要事實(shí):確認(rèn)了永動機(jī)的不可能性和發(fā)現(xiàn)了各種自然現(xiàn)象之間的相互聯(lián)系與轉(zhuǎn)化。2.內(nèi)容:能量既不會憑空產(chǎn)生,也不會憑空消失,它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式,或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體,在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過程中,能量的總量保持不變。3.節(jié)約能源的意義:能量的耗散表明,在能源的利用過程中,即在能量的轉(zhuǎn)化過程中,能量在數(shù)值上雖未減少,但在可利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用的變成了不便于利用的了。,