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30 机械能守恒定律

免费读1254字2024-07-22

  老师:同学们好,今天我们这节课的课题是机械能守恒定律,这是我们这节课的学习目标与任务。一、知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化。2、理解器械能守恒定律的内容。三、在简单的具体问题中,能判断机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的关系式进行求解。我们先来复习前面所学的关于功和能的关系。动能EK等于1/2MV方,这里面因为速度是相对的,所以动能也是相对的。动能定理,物体所受合力做的功等于物体动能的增量,或者物体所受个力做工的败数和等于物体动能的增量。动能定理里面动能是相对的,做功的位移也是相对的,所以功和动能应该选同一个参考系势能。

  老师:重力势能与重力做工,重力势能等于mgh,注意要先确定零势能面,重力做工等于负Delta,EP等于初状态重力势能MGH1减去末状态重力势能MGHR,即重力做工等于重力势能的减少量。弹性势能与弹力做工在高中阶段,我们主要研究弹簧的弹性势能EP等于1/2kx方,以弹簧原厂为零势能,弹力做工等于弹性势能的减少量。一、动能与势能的相互转化追寻首恒量伽利略,研究摆动时,不仅发现了摆动的等实性,还发现了摆动的等高性小球由a点释放,沿圆弧下摆至最低点b,再沿圆弧运动到另一侧与a点几乎等高的位置。可以推测,假如没有阻力,一定能到达与a点等高的c处。如果在选点正下方某处有一钉子挡住细线,小球则从最低点b被迫沿圆弧B、d运动,但仍然能到达与a等高的地点。

  老师:其实在座的每位同学都可以在家做一下这个小实验。伽利略在百度等高兴的启示下,设计了著名的理想鞋面实验,小球从斜面a某处由静止释放。无论斜面b是更陡些或更缓些,小球的速度最后总会在斜面上某点变为0,该点与出发点的高度几乎相同,好像小球记得自己初始的高度或与初始高度相关的某个量。

  老师:动能与势能的相互转化。刚才介绍了伽利略,研究摆动时发现摆动具有等高性,无论摆球向左摆还是向右摆,速度为0时高度几乎相同,感觉存在某种不变量,或者叫首衡量。下面我们具体从能量角度分析一下振动的过程。小球从a到b向下震动,重力做正功,重力势能减少,重力势能哪去了?我们发现小球速度增大了,所以小球的动能增加了,说明通过重力做工将小球的重力势能转化为动能。接着小球从b到c向上震动,重力做负攻,或者说小球克服重力做攻,所以小球减速上升,小球动能减少。由于高度增加,所以小球的重力势能增加,说明通过克服重力做工,动能转化为了重力势能。因此,旨在重力做工的情况下,动能与势能相互转化。不仅重力势能与动能可以相互转化,弹性势能与动能也可以发生相互转化。如图,小球穿在水平光滑指杆上,弹簧一端固定,另一端与小球相连。初始时,小球在殴点,此时弹簧吹圆场,将小球拉离o点释放,小球则在o点附近往复运动。小球从b点到o点,弹簧由身长到圆长,弹力做正功,弹性势能减少,小球加速运动能增加,所以通过弹力做工,将弹性势能转化为

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