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33 系统机械能守恒专题

免费读1258字2024-07-22

  老师:同学们好,今天我们的课题是系统机械能守恒专题,这是我们这节课的学习目标与要求,一、知道系统机械能守恒的条件。二、知道系统机械能守恒三种表达式的物理意义。三、会判断典型的系统机械能守恒问题,并能进行简单的计算。之前我们学习机械能守恒定律时,为了便于同学们理解和掌握,选取单个物体作为研究对象。事实上,多个物体作为研究对象,也存在机械能守恒。为什么多个物体后面括号与地球对,是因为重力势能生物体与地球共有的。最简单的就是两个物体构成的系统,如小球挂在弹簧下端运动的过程。

  老师:a、B二、物体用轻绳连接跨在滑轮两侧的运动过程,不计滑轮的质量和摩擦。滑块从鞋面上滑下的过程不计一切摩擦。PQ,二个小球固定在倾杆两端,绕光滑固定轴转动的过程。守恒条件,从做工角度讲,除了重力或弹力做工之外,系统内其他力做工的代数和为零。系统机械能守恒从能量角度讲,只有系统内动能和势能间相互转化,没有机械能与其他能的转化。系统机械能守恒。表达式守恒观点,eK1加EPE等于eK二加eP二,物理意义是,初状态机械能等于末状态机械能。转换观点,DeltaEK等于负。Delta1P物理意义是,动能的增加量等于势能的减少量。转移观点,而它EA等于负,而它EB物理意义是一个物体机械能的增加量等于另一个物体机械能的减少量。下面我们通过例题来理解和体会。

  老师:系统机械能守恒例1,小球刺a点由静止自由下落到b点时,与弹簧接触,到c点时,弹簧被压缩到最短,不计弹簧的质量和空气阻力。在小球由a到b到seed运动过程中,a小球的机械能守恒b小球和弹簧的总机械能守恒c小球在b点动能最大,d在c点的弹性势能等于小球从a到c减少的重力势能。

  老师:以小球为研究对象,由动能定理重力和弹力做工的代数和等于小球动能的增量,除重力外,还有弹簧弹力做功,所以小球的机械能不守恒。若将小球与弹簧作为一个系统,因重力做工等于重力,势能减少量,弹力做工等于弹性,势能减少量。我们将两部分势能合在一起,则动能定理可改写为势能的减少量等于动能的增加量。整理一下,既不能的增量加上势能的增量等于0,故小球与弹簧系统的机械能守恒。

  老师:那么下面我们再来看4个选项。a选项,小球的机械能守恒不对。b选项,小球和弹簧的总机械能守恒正确。c选项,根据以前力与运动的知识,我们知道在b、c两点间某一点弹力等于重力时,速度最大,动能最大,所以c是不对的。d选项因小球和弹簧系统机械能守恒,所以aC两点机械能相等,a点最高,c点最低,两点的动能都为0,所以可以理解为a到c重力势能的减少量等于c处弹性势能的大小,所以4D是对的。

  老师:本题的答案为BD,所以只有重力弹力做工时动能与势能相互转化,系统机械能守恒。例2如图所示,两木块质量分别为大m、小m,且大m大于小m。滑轮轻质光滑、空气阻力不计,则物块大m在下降过程中,a大m的机械能增加

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