高一物理机械能守恒定律1
高一物理机械能守恒定律
机械能守恒定律成立的条件：
只有重力或弹力做功. A、从做功角度分析
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、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。
例 把一个小球用
表达式: E2 E1
或 Ek2 E p2 Ek1 E p1 或 Ek Ep
（动能的增加等于势能的减少）
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.
第七章 机械能及其守恒定律
第8节 机械能守恒定 律
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
实验1 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。
v
这个实验说明了什
G 小钢球
么？
一、动能与势能的相互转化
结论
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。
二、机械能守恒定律
内容: 在只有重力或弹力做功的物体系 统内，动能与势能可以互相转化，而总 的机械能保持不变。
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。
高一物理机械能守恒定律
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。
(4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
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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。
(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)。
D
√
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（ ）
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。
A O B
G
F1
F
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。
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。
人教版高一物理必修第二册机械能守恒定律(共18张PPT)
（3）若从B高台开始下滑，为能到达A高台，此人下滑的最小速度为多少？
课堂练习
1.(多选)下列过程中，在不计空气阻力的情况下机械能守恒 的是( ) A.物体做自由落体运动 B.用轻绳系一小球，给小球一初速度，使小球以另一端为 圆心，在竖直面内做圆周运动，小球在做圆周运动的过程 中 C.自由下落的炸弹在空中爆炸 D.物体以一定的初速度冲上光滑的斜面
第八章 第四节 机械能守恒定律
前面我们学习了重力势能、弹性势能和动能，它们分 别有怎样的特点？与做功分别有怎样的关系？
[情境展示] 图片中展示的各种运动过程，是什么力做功？有哪些
能量参与了转化？
小孩荡秋千
瀑布
蹦极
蹦床
一、动能与势能的相互转化
1.机械能概念：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、重力势能和弹性势能。通过做功，机 械能可以从一种形式转化为另一种形式。 2.计算公式：E=Ek+Ep 3.机械能是标量 4.具有相对性(需要设定零势能面)
二、追寻守恒量
钢球用细线悬起，请一个同学靠近将钢球拉至同学鼻子处释放， 摆回时，观察钢球所能达到的高度。将小钢球换成塑料球再做， 观察现象。
钢球所能达到的高度与初始高度基本相同， 说明什么问题？
二、追寻守恒量 DIS实验
三、机械能守恒定律
请以物体沿光滑曲面滑下为例，推导动能与势能 的相互转化是否存在某种定量的关系。
[例题2]质量为25kg的小孩坐在秋千上，小孩离栓绳子的横梁2.5m，如果秋千摆
与其当一辈子乌鸦，莫如当一次鹰。
到最高点时，绳子与竖直方向的夹角是60°，当秋千板摆到最低点时（不计空气 由静止释放到最低点，弹簧的长度也等于L(在弹性限度内)，这时A、B两球在最低点的速度分别为vA和vB，则( )
高一物理验证机械能守恒定律
3
能守恒定律。
4
实验原理
3、测定第n点的即时速度的方法
是：测出第n点的相邻的前、后两
段相等时间T内下落的距离由下列
公式算出：
vn
Sn
Sn1 2T
或vn
dn1 dn1 2T
0
1 d2
2
S3 d4
3
S4
4
实验仪器
铁架台（带铁夹）、打点记时器、重 锤（带纸带夹子）、纸带几条、复写纸片、 导线、直尺、学生电源
第一个间隔，一定要求是2mm左右吗
实验步骤
(6)应用公式 计算各点对应的速度 v1、v2、v3... (7)计算各点对应的势能减少量和 动能的增加量进行比较。
注意事项
（1）实验中打点记时器的安装，两纸带限位 孔必须在同一竖直线上，以减少摩擦力． （2）实验时，必须先接通电源，让打点记时 器工作正常后才松开纸带让重锤下落． （3）打点记时器必须接50Hz交流低压电源. （4）必须保留纸带上打出点迹的第一点,且 第1、2点间距约为2mm的纸带误差小。 （5）实验中，只要验证gh是否等于v2/2即可， 不用测重锤的质量。
误差分析：由于重锤克服阻力作功，所 以动能增加量略小于重力势能减少量。
思维•能力•训练
为进行《验证机械能守恒》实验，有下 列器材可选用：铁架台、打点记时器、复写 纸、纸带、秒表、低压直流电源、导线、电 键、天平，其中不必的器材是_秒__表__、_天__平____ __、_低__压__直__流_电__源____;缺少的器材是_低__压__交_流电源 ___、_刻__度__尺_、__重__物_____。
实验目的
验证物体做自由落体运动过程中 机械能守恒。
高一物理机械能及其守恒定律知识点总结
为有 2mgh 答案：A
1 2 1 mg f 2 ,A 正确。 mv mvo ,解得 v v0 mg f 2 2
点评：此题求返回原抛出点的速率还可以对下落过程采用动能定理再和上升过程联立方程求解，当然这种解法比对全 过程采用动能定理繁琐。 610 3 m/s＝24m/s 2.510
2 2 2
答案：BC
11.答案：D
12.答案：(1) 4Hh (2) (见右图)，
⑶小于 (4) 摩擦，转动（回答任一即可）
●弹簧的弹性势能： 影响弹簧弹性势能的因素有：弹簧的劲度系数k和弹簧形变量x。 ●弹力做功与弹性势能的关系： 弹力做正功时，物体弹性势能减少；弹力做负功时，物体弹性势能增加。 ●势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能，势能是系统所共有的。 五、实验：探究功与物体速度变化的关系 （1）实验目的 通过实验探究力对物体做的功与物体速度变化的关系；体会探究的过程和所用的方法 （2）实验器材 木板、小车、橡皮筋、打点计时器及电源、纸带等。 （3）探究思路： ①设法让橡皮筋对小车做的功分别为W 、2W、3W…… ②由纸带和打点计时器分别测出小车获得的速度v1、v2、v3…… ③以橡皮筋对小车做的功为纵坐标（以第一次实验时的功W 为单位），小车获得的速度为横坐标，作出W-v曲线。 ④如果W-v曲线是一条直线，表明W∝v；如果不是直线，可着手考虑是否存在下列关系：W∝v2、W ∝v3、W ∝ v4. ⑤根据W-v草图，大致判断两个量可能是什么关系。如果认为很可能是W∝v2，就作出W-v2曲线，如果这条曲线 是一条直线，就可以证明你的判断是正确的。 六、动能与动能定理 ●概念：物体由于运动而具有的能量，称为动能。
功和能、机械能守恒定律
新知归纳： 一、功 ●概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。 ●公式：W=FScosθ ●功是标量，但它有正功、负功。功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。
新人教版高中物理必修2课件第七章机械能守恒定律1追寻守恒量--能量7.2功
【补偿训练】 1.用50 N的力拉一个质量为10 kg 的物体在水平地面 上前进,如图所示若物体前进了10 m,如果物体与水平 面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做了多少功 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) ( )
A.
(1)小孩与雪橇整体的合力所做的功。 (2)对小孩与雪橇整体的拉力所做的功与摩擦力所做的 功。
【思维·建模】
【解析】(1)2 s内雪橇的位移为:
l= 1 at2= 1×0.5×22 m=1 m,
2
2
小孩与雪橇整体所受合力为:F合=ma=40×0.5 N=20 N
合外力对雪橇做的功为:W合=F合l=20×1 J=20 J
(2)拉力F做功为:WF=Flcos α=60×1×0.8 J=48 J 摩擦力做的功为: W=Ff W合-WF=20 J-48 J=-28 J。 答案:(1)20 J (2)48 J -28 J
任务2 计算变力做功的四种方法
方法 转换法
以例说法
用力F把小球从A处缓慢拉到B
处,F做功为WF,则有: WF-mgl(1-cos θ)=0, 得WF=mgl(1-cos θ)
功,C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的 位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支 持力不做功,D错误。
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (1)根据力F和物体位移l方向的夹角α判断——常用于 恒力做功的情形。 (2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ判断——常用 于曲线运动的情形。
1.动能:物体由于_运__动__而具有的能量。 2.势能:相互作用的物体凭借其_位__置__而具有的能量。 3.能的转化:在伽利略的理想斜面实验中,小球的_势__ _能__和__动__能__可以相互转化。
高一物理机械能守恒定律1
h A
B O
vB 2 gR / 2
mg h2 =mgR+1/2· mvB22
h2 =5R/4
h1 ： h2 = 4： 5
练习3.如图所示，在一根长为L的轻杆上的B点和末端
C各固定一个质量为m的小球，杆可以在竖直面上绕定 点A转动，BC=L/3,现将杆拉到水平位置从静止释放， 求末端小球C摆到最低点时速度的大小和这一过程中BC 端对C球所做的功。（杆的质量和摩擦不计） 解析：B、C两球系统在下摆的过程中只有重力做功，系 统机械能守恒。
练习2. 一根内壁光滑的细圆管，形状如下图所示，放 在竖直平面内，一个小球自A口的正上方高h处自由落 下，第一次小球恰能抵达B点；第二次落入A口后，自 B口射出，恰能再进入A口，则两次小球下落的高度之 比h1：h2= ______ 4：5 解：第一次恰能抵达B点，不难看出 由机械能守恒定律 mg h1 =mgR+1/2· mvB12 ∴h1 =R 第二次从B点平抛 R=vB2t R=1/2· gt 2 v B1=0
1 2 1 1 2 mgL mgL mvB mg L mvC 2 3 2
由于B、C角速度相同，
2 vB vC 3
解得：vC Fra bibliotek30 gL 13
对于C球,由动能定理得
1 2 WBC mgL mvc 0, 2
解得杆BC段对C球做功
WBC
2 mgL 13
练习 4. 一轻绳两端各系一小物体 A 和 B ，且 mA>mB ， 跨放在一个光滑的半圆柱体上，半圆柱体的半径为 R ， A 、 B 刚好贴在圆柱体的截面水平直径两端，如 下图所示，今让两球由静止释放，当 B 到达圆柱体 的最高点时，刚好脱离圆柱体，试求：(1)B到最高 点的速度。(2) mA和mB的比值。
高一物理机械能守恒定律(1)
例二、 如下图所示，总长为L的光滑匀质的铁链，跨过一
光滑的轻质小定滑轮，开始时底端相齐，当略有扰动时 某一端下落，则铁链刚脱离滑轮的瞬间，其速度多大？ 利用 E1=E2(EK1+EP1=EK2+EP2 )
铁链在下滑过程中只有重力做功，故机械能守
o
重心 ＥＰ=0 重心
恒，没有下滑时为初态，刚脱离滑轮的瞬间为末态， 选初态重心所在平面为零势能面，设单位长度的质 量为 m0 则: 初态机械能为：
机械能的应用
例一、 一跳水运动员站在h=10m高的跳台上做跳水表演，已知运动员跳离 跳台时的速度v0=5m/s，求运动员落水时的速度v的大小？（忽略空气的 阻力，g=10/离跳台后 只有重力做功， 选水面为零势面 根据机械能守恒 E1=E2
V0 =5m/s h=10m
EK1+EP1=EK2+EP2
v
1 2 1 2 mv 0 mgh mv 0 2 2
代入数据得
2 v 2 gh v0 2 10 10 52 15m / s
步骤： 1：确定研究对象 2：判断是否符合机械能守恒条件 3：零势面的选取 4：确定初末状态的动能与势能 5：列出表达试
机械能守恒定律
钟玉莲
教学目标
1 2 3 掌握机械能守恒定律的含义,知道机械能守恒定律的条件 掌握机械能守恒定律分析,解决力学问题的基本方法 掌握应用机械能守恒定律的基本步骤
教学重点
1 2 3 机械能守恒定律的理论推导过程 机械能守恒定律的条件 机械能守恒定律解题的一般方法
教学难点
1 2 机械能守恒定律的条件 机械能守恒定律解题的一般方法
mgh1 1 1 2 mv12 mgh 2 mv 2 2 2 EP1+EK1=EP2+EK2
高一物理必修件机械能守恒定律(1)
03
解题思路
静力学问题中，首先要明确研究对象及受力情况，然后根据平衡条件列
方程求解。在解题过程中，要注意分析能量的分布和守恒条件。
运动学问题典型例题解析
例题1
解析匀变速直线运动问题，探讨物体在匀变速直线运动中的速度、位移等运动学量之间的 关系及能量转化。
例题2
分析抛体运动问题，研究物体在抛体运动中的速度、位移等运动学量之间的关系及能量守 恒。
2. 动能和势能的转化情况与理论预测相符。
实验结果讨论与改进方向 01
改进方向
02
1. 采用更精确的测量设备，如光 电计时器等，提高实验精度。
2. 优化实验装置，减小摩擦力和 空气阻力的影响。
03
3. 对实验数据进行更详细的分析 和处理，进一步探究机械能守恒
定律的适用条件。
04
THANKS
感谢观看
高一物理必修件机械 能守恒定律
汇报人：XX 20XX-01-25
目 录
• 机械能守恒定律基本概念 • 动力学问题中机械能守恒应用 • 静力学问题中机械能守恒应用 • 运动学问题中机械能守恒应用 • 典型例题解析与思路拓展 • 实验探究：验证机械能守恒定律
01
机械能守恒定律基本概念
机械能定义与分类
02
实验步骤
03
1. 安装实验装置，包括打点计时器、纸带、重锤等。
04
2. 将纸带穿过打点计时器，固定在重锤上。
05
3. 打开打点计时器，释放重锤，让其自由下落。
06
4. 记录纸带上的点迹，测量点迹间的距离。
数据处理方法和误差分析
数据处理方法 1. 根据纸带上的点迹计算重锤的下落时间。
2. 测量不同时刻重锤的下落高度和速度。
人教版 高一物理 第八章 1
第八章机械能守恒定律1．功与功率一、功1．力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
2．公式：W＝F l cosα。
(1)α是力与位移方向之间的夹角，l为以地面为参考系时物体的位移。
(2)该公式只适用于恒力做功。
(3)功是标量。
3．单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。
1 J＝1 N·m。
二、正功和负功1．正功和负功：π2 ＜α≤πW ＜0 力F 对物体做负功(或说成物体克服力F 做功)2.几个力的总功的求法： (1)先由W ＝F l cos α计算各个力对物体所做的功W 1、W 2、W 3、…然后求所有力做功的代数和，即W 总＝W 1＋W 2＋W 3＋…(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F 合，然后由W 总＝F合l cosα计算总功，此时α为F 合的方向与l 的方向间的夹角。
三、功率1．定义：功W 与完成这些功所用时间t 的比值。
2．定义式：P ＝W t 。
3．单位：在国际单位制中，功率的单位是瓦特，简称瓦，用W 表示。
4．物理意义：功率是标量，它是表示物体做功快慢的物理量。
5．功率与力、速度的关系式：P ＝Fv cos α，其中α是力与速度方向之间的夹角，当力的方向与物体的运动方向相同时，P ＝Fv 。
6．公式P ＝Fv 中各物理量间的关系：(1)功率P 一定时，物体的运动速度v 与牵引力F 成反比。
(2)物体的运动速度v 一定时，功率P 与牵引力F 成正比。
(3)牵引力F 一定时，功率P 与物体的运动速度v 成正比。
7．平均功率：物体在一段时间内做功的功率的平均值，通常用P ＝W t 描述。
8．瞬时功率：物体在某一时刻或某一位置的功率，瞬时功率通常用P ＝Fv 描述。
，学习功和功率的概念后，我们分析判断下列哪些说法是正确的？①只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功。
②一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动。
高一下册物理机械能守恒定律知识点
高一下册物理机械能守恒定律知识点一、功1.概念:物体受到力的作用,并在力的方向上才发生一段位移,就叫做力对物体偷懒了功.2.做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移.3.恒力对物体做功大小的计算式为:W=Fscosα,单位:J.其中F应是恒力,α是F和s方向之间的夹角，scosα即为在力上如的方向上用发生的位移。
4.功有正负,但功是标量.(1)功的正、负的判断:若00≤α;900,则F做正功;若α=900,则F不做功;若900;α≤1800,则F做负功.(2)功的正负的意义:功是标量,所以功的正、负不表示方向.功的正、负也不表示大小。
功的正、负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功,或者说功的正、负表示是力对物体做了功,还是物体克服这个力做了功.功的正、负还表示能量分解的方向,如:重力做正功,重力势能减小,重力做负功,重力势能增加,合外力做正功,物体动能增加,合外力做负功,物体动能减小.5.功的计算(1)恒力的功,直接利用W=Fscosα来计算,变力的功可用动能定理或功能关系计算.(2)合外力的功:等于各个力对物体做功的代数和,即:W合=W1+W2+W3+……也可先求合力，再利用W=F合scosα求解。
6.功是能量转化的测.做功过程一定伴随磁能热能的转化,并且做多少功就有多少能量复发生转化.7.变力做功问题①W=F·scosα是用来计算恒力的功，若是变力，求变力的功只有通过将变力转化为恒力，再用W=Fscosα计算.③根据功和能强力关系求变力的功.如根据势能的波动求对应的力做的功，根据动能定理求变弹力做紧实的功，等等.④根据功率恒定，求变力的功，W=Pt.⑤求出变力F对位移的平均力来计算，当变力F是位移s的线性函数时，平均力.⑥作出变力F随位移变化的位图，图象与位移轴所围均“面积”即为变力做的功.8.几种力做功的特点①电磁力和反作用力的做功作用力与反作用力同时存在，作用力做功时，反作用力可能作功，也可能不做功，可能做正功，也可能做负功，不要以为讥笑作用力与反作用力大小相等、方向相反，就一定有作用力、反作用力的功数值相等，一正一负.所以与反作用力做功不一定相等.②摩擦力的做功A、静摩擦力做功的特征(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
2020_2021学年高中物理第七章机械能守恒定律1_2追寻守恒量__能量功课件新人教版必修2202
所以支持力始终对人做正功,故D正确。
【加固训练】 (多选)如图所示,重物P放在粗糙的水平板OM上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重 物P开始滑动之前,下列说法中正确的是 ( ) A.P受到的支持力不做功 B.P受到的支持力做正功 C.P受到的摩擦力不做功 D.P受到的摩擦力做负功 【解析】选B、C。摩擦力时刻与运动方向垂直,不做功,支持力时刻与运动方向 相同,做正功,故选B、C。
您好，谢谢观看！
【规律方法】 计算恒力做功的基本步骤 (1)找出该力的大小。 (2)找出物体相对于地面的位移。 (3)找出该力与位移间的夹角。 (4)代入功的公式W=Flcosα。
【母题追问】 若雪橇(质量为m)在水平雪面上,以加速度a匀加速前进了s的距离,那么情况
又如何?(用两种方法计算总功)
角度2 变力做功
2.正功和负功: 功是_标__量,由W=Flcosα可知: 正功和负功:用线将相应知识连接起来。
3.总功的两种计算方法: (1)先计算每个力对物体所做的功,然后求所有力做功的_代__数__和__。 (2)先求出合力F合,然后由_W_合_=_F_合__lc_o_s_α__计算总功,此时α为F合的方向与l的方向 的夹角。
2.晓敏同学乘电梯上楼,已知从1楼到20楼的过程中经历了先加速,后匀速,再减
速的运动过程,则电梯对人的支持力的做功情况是
()
A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B.加速时做正功,匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功,减速时做负功
D.始终做正功
【解析】选D。在加速、匀速、减速的过程中,支持力与人的位移方向始终相同,
【拓展例题】考查内容:微元法求变力做功
【典例】(多选)如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后
高中物理之机械能守恒定律知识点
高中物理之机械能守恒定律知识点机械能包括动能；重力势能；弹性势能。
在不牵涉到弹力做功的情况下，物体所具有的机械能就是动能和重力势能的和。
机械能守恒的应用分为两种情况：判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法：（1）物体在运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒。
（2）物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力，物体的机械能守恒。
四类题型（1）阻力不计的抛体类包括竖直上抛；竖直下抛；斜上抛；斜下抛；平抛，只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。
那么物体在运动过程中就只受重力作用，也只有重力做功，通过重力做功，实现重力势能与机械能之间的等量转换，因此物体的机械能守恒。
（2）固定的光滑斜面类在固定光滑斜面上运动的物体，同时受到重力和支持力的作用，由于支持力和物体运动的方向始终垂直，对运动物体不做功，因此，只有重力做功，物体的机械能守恒。
（3）固定的光滑圆弧类在固定的光滑圆弧上运动的物体，只受到重力和支持力的作用，由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直，对运动物体不做功，故只有重力做功，物体的机械能守恒。
（4）悬点固定的摆动类和固定的光滑圆弧类一样，小球在绕固定的悬点摆动时，受到重力和拉力的作用。
由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向，和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。
因此只有重力做功，物体的机械能守恒。
系统的机械能守恒由两个或两个以上的物体所构成的系统，其机械能是否守恒，要看两个方面（1）系统以外的力是否对系统对做功，系统以外的力对系统做正功，系统的机械能就增加，做负功，系统的机械能就减少。
不做功，系统的机械能就不变。
（2）系统间的相互作用力做功，不能使其它形式的能参与和机械能的转换。
系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能系统间的相互作用力分为三类①刚体产生的弹力：比如轻绳的弹力，斜面的弹力，轻杆产生的弹力等。
②弹簧产生的弹力：系统中包括有弹簧，弹簧的弹力在整个过程中做功，弹性势能参与机械能的转换。
高一物理机械能守恒定律(1)
钟玉莲
教学目标
1 掌握机械能守恒定律的含义,知道机械能守恒定律的条件 2 掌握机械能守恒定律分析,解决力学问题的基本方法 3 掌握应用机械能守恒定律的基本步骤
教学重点
1 机械能守恒定律的理论推导过程 2 机械能守恒定律的条件 3 机械能守恒定律解题的一般方法
教学难点
1 机械能守恒定律的条件 2 机械能守恒定律解题的一般方法
机械能守恒内容：只有重力做功的情 形下，动能和势能可以相互转换，而 且他们的和不变。
请判断下列情况机械能是否守恒
v0
v0
轻绳
竖直上抛
沿光滑斜面下滑
单摆
以上的三个例子就充分的说明了机械能守恒的条件，而且区分了只 有重力做功与只受重力
以上的是物体动能与重力势能之间的转换，那其实弹簧 的物体组成的系统里的势能与动能之间也是符合机械能 守恒的
V0=5m/s
根据机械能守恒 E1=E2
EK1+EP1=EK2+EP2
1 2
mv02
mgh
1 2
mv2
0
代入数据得
v 2gh v02 21010 52 15m / s
弹簧振子在光滑的轴绳里滑动
机械能守恒的条件：只有重力做功或弹力（弹 簧）做功的情况下，机械能守恒
机械能的应用
例一、 一跳水运动员站在h=10m高的跳台上做跳水表演，已知运动员跳离 跳台时的速度v0=5m/s，求运动员落水时的速度v的大小？（忽略空气的 阻力，g=10/s2）
，
解：以运动员为研究对象，运动员跳离跳台后 只有重力做功， 选水面为零势面
mgh1
1 2
mv12
高一物理机械能守恒定律的应用
图3
例3、如图4所示，竖直固定放置的斜面AB的下 端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切，圆弧面 的半径为R，圆心O与A、D在同一水平面上，
∠COB=θ，现有一质量为m的小物块从斜面上
的A点无初速下滑。已知小物块与AB斜面的滑 动摩擦因素为μ。求：
①小物块在斜面上能通过的路程；
②小物块通过C点时，对C点的最小O 压力。
Ｈ R
图3
例2、物体沿光滑的斜轨道由静止开始滑下，并进 入竖直平面内的光滑圆周轨道运动，圆周轨道的半径 为R，如图所示， ②为使物体能够通过圆周轨道最高点，求物体至少 应从多高处开始滑下？
Ｈ R
图3
例2、物体沿光滑的斜轨道由静止开始滑下，并进 入竖直平面内的光滑圆周轨道运动，圆周轨道的半径 为R，如图所示， ③如果斜轨道与地面的夹角为α，物体与斜面间的动 摩擦因数为μ ，则物体至少应从多高处开始滑下， 物体才能够通过圆周轨道最高点？
D
A
θ
B C 图4
练习5.一个小滑块从半圆形轨道上端由静止开始下滑，当滑
到轨道最低点时，对于滑块动能的大小和对轨道的压力，下
列说法正确的是
C
A、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越大。
B、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力越小。
C、轨道半径越大，滑块动能越大，对轨道压力与半径无关。
D、轨道半径变化时，滑块的动能与对轨道的压力都不变。
应用动能定理解题的步骤
1、明确研究对象 2、确定所研究的过程，并对研究对象进行
受力分析，确定各力所做的功，求出这 些力的功的代数和。 3、确定始、末态的动能。（未知量用符号 表示） 4、根据动能定理列方程求解
应用机械能守恒定律解题的步骤
7.8机械能守恒定律(1)
只有重力做功！
第 3 页 共 11 页
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力通根保1据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资0配不料置仅试技可卷术以要是解求指决，机吊对组顶电在层气进配设行置备继不进电规行保范空护高载高中与中资带资料负料试荷试卷下卷问高总题中体2资2配，料置而试时且卷，可调需保控要障试在各验最类；大管对限路设度习备内题进来到行确位调保。整机在使组管其高路在中敷正资设常料过工试程况卷中下安，与全要过，加度并强工且看作尽护下可关都能于可地管以缩路正小高常故中工障资作高料；中试对资卷于料连继试接电卷管保破口护坏处进范理行围高整，中核或资对者料定对试值某卷，些弯审异扁核常度与高固校中定对资盒图料位纸试置，卷.编保工写护况复层进杂防行设腐自备跨动与接处装地理置线，高弯尤中曲其资半要料径避试标免卷高错调等误试，高方要中案求资，技料编术试写5交、卷重底电保要。气护设管设装备线备置4高敷、调动中设电试作资技气高，料术课中并3试、中件资且卷管包中料拒试路含调试绝验敷线试卷动方设槽技作案技、术，以术管来及架避系等免统多不启项必动方要方式高案，中；为资对解料整决试套高卷启中突动语然过文停程电机中气。高课因中件此资中，料管电试壁力卷薄高电、中气接资设口料备不试进严卷行等保调问护试题装工，置作合调并理试且利技进用术行管，过线要关敷求运设电行技力高术保中。护资线装料缆置试敷做卷设到技原准术则确指：灵导在活。分。对线对于盒于调处差试，动过当保程不护中同装高电置中压高资回中料路资试交料卷叉试技时卷术，调问应试题采技，用术作金是为属指调隔发试板电人进机员行一，隔变需开压要处器在理组事；在前同发掌一生握线内图槽部纸内故资，障料强时、电，设回需备路要制须进造同行厂时外家切部出断电具习源高题高中电中资源资料，料试线试卷缆卷试敷切验设除报完从告毕而与，采相要用关进高技行中术检资资查料料和试，检卷并测主且处要了理保解。护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
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机械能守恒定律
寿阳县第一职业中学 任瑞芬
一、教学目标
1．通过实验演示，了解动能与势能之间的相互转化，初步领会机械能守恒定律的内容。
2．会推导机械能守恒定律。
3．掌握机械能守恒的条件
4．掌握应用机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。
二、重点、难点
重点：理解机械能守恒定律。
难点：机械能守恒的条件及对机械能守恒定律的理解。
三、教具
单摆；弹簧振子；多媒体课件 四、主要教学过程 （一）引入新课
前面几节课我们已经知道什么是动能，什么是势能，也学习了解决力学问题的重要定理——动能定理。
现在我们将要学习力学中的另一个重要的原理——机械能守恒定律。
联系游乐场内的过山车从高处滑下时所涉及到的物理原理就有机械能守恒定律。
什么是机械能？什么是机械能守恒定律以及在什么条件下机械能守恒是我们今天要学习的主要内容。
（给出板书） （二）讲授新课
1、机械能：物体在机械运动中具有的动能和势能统称为机械能．
动能： E k = 1
2mv 2 ；势能：
机械能：
k p
E E E =+
在初中我们也学过重力势能和动能之间可以相互转化。
请学生再举几例说明并过渡提问：在动能和势能的相互转化中，机械能的总量是否发生变化？下面我们通过实验来回答这个问题。
2、机械能守恒定律 （1
甲图中小球可以摆到与A 点高度相同
的B 点。
乙图中用尺在某点挡住细线，小球虽然不能摆到B 点，但摆到另一端时，能达到与A 点相同高度的C 点．甲、乙图
中，小球在摆动过程中的任何位置，机械能是相等的。
实验证明：小球在摆动中机械能守恒．
（2）理论推导：以自由落体运动为例
重力势能 E p =mgh 弹性势能
问题：质量为m 的物体自由下落过程中，经过高度几处速度为此，下落至高度h 2。
处速度为v 2，不计空气阻力，分析由h 1下落到h 2过程中机械能的变化（引导学生思考分析）。
分析：根据动能定理，有
2
1
222121mv mv W G -=
下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。
取地面为参考平面，有
21mgh mgh W G -=
由以上两式可以得到 1
2
12222121mgh mv mgh mv +=+
引导学生分析上面式子所反映的物理意义，并小结：
下落过程中，物体重力势能转化为动能，此过程中物体的机械能总量不变。
指出问题：上述结论是否具有普遍意义呢？请同学们进一步分析物体做平抛和竖直上抛运动时的情况。
明确：在只有重力做功的情况下，物体动能和势能可以相互转化，而机械能总量保持不变。
可以证明，在只有重力做功的情形下，不论物体做直线运动还是曲线运动，上述结论都成立。
（在时间允许的情况下，可以让学生推导一下平抛运动的情形．）
学生联想，重力做功对应重力势能和动能相互转化，弹簧弹力做功对应弹性势能和动能的相互转化，因此，在只有弹簧弹力做功的情形下，我们也可以证明动能和势能之和保持不变，即机械能守恒。
（3）机械能守恒定律的内容：
在只有重力和弹簧弹力对物体做功的情况下，物体的动能和势能可以相互转化，物体机械能总量保持不变。
这个结论叫做机械能守恒定律。
（4）机械能守恒定律的表达形式： ① E k1+E p1=E k2+E p2 （必须选择零势面） 初状态的动能和势能之和等于末状态的动能和势能之和
② ΔE k =－ΔE p 或 ΔE p =－ΔE k 动能（或势能）的增加量等于势能（或动能）的减少量。
（5）机械能守恒的条件及理解：
条件：只有重力（或系统内弹力）做功。
理解：①物体只受重力（或系统内弹力）的作用，不受其他的力。
②除重力和弹簧弹力外还受其他力作用，但其他力不做功或其他力做功的代数和为零。
（6）注意：机械能守恒定律的三性
①普遍性（不论运动形式如何，位置如何，只要满足条件机械能就守恒） ②相对性（v 应相对同一惯性参照系，h 应相对同一零势面）
③系统性（机械能是物体与地球、物体与弹簧所组成的系统所共有的）
用总结性语言强调对物理概念、规律的理解应注重其内涵和性质，而不能只满足于记忆。
三、课堂练习
例1：下列说法中正确的是： 1、做平抛运动的物体机械能守恒 2、被匀速吊起的集装箱机械能守恒
3、光滑曲面上自由运动的物体机械能守恒
4、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动
5、雨滴在空中匀速下落
6、做匀速直线运动的物体机械能可能守恒
7、做变速运动的物体机械能可能守恒
8、合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 例2：课本例题
把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，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？
师生共同分析，总结机械能守恒定律解题的基本步骤：
（l ）根据题意，选取研究对象（物体或相互作用的物体系）
（2）分析研究对象在运动过程中所受各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条件．
（3）若符合定律成立的条件，先要选取合适的零势能的参考平面，确定研究对象在运
动过程的初、末状态的机械能值．
（4）根据机械能守恒定律列方程，并代人数值求解．
例3：小球沿光滑斜面自由下滑，求由顶端到达底面时的速度。
斜面高h=0.5m ，长S=1m 。
例4、光滑半圆形，半径R ，求小球从顶端由静止运动到最底点的速度。
师生分析：受力情况：重力与弹力。
弹力不做功，只有重力做功
O
R
学生结合解题步骤写出过程，然后教师讲解
四、课堂小结
这节课我们通过实验和理论推导证明了“机械能守恒定律”，它是力学中的一条重要定律，是更普遍的能量守恒定律的一种特殊情形。
我们重点要掌握的是定律的条件、内涵及在实际问题中如何进行机械能守恒的判断。
五、教学反思：
①教学过程设计积极贯彻“学为主体，教为主导”的教学思想。
主导作用表现在，组织课堂教学、激发学生学习动机；提供问题的背景，引导学生学习；注意把握激发、疏导、深化、迁移、创造等环节，发展学生思维；注意评价学生的学习，促进学生积极思维，主动获取知识，达到会学的目的。
②深化理解机械能守恒定律。
从守恒的数学表达式的转换，使学生对机械能守恒定律有了多角度的理解，突出重点。
对守恒条件能够着眼于整体，揭示了事物间的内在联系，有利于学生克服思维的单向性，表现出思维的灵活多向性，突破难点。
③注重培养学生的推理能力和科学思维方法。
通过学生自己的探索、研究，体现出直觉思维与理论思维的结合，并利用归纳的方法，同时引申到只有弹力做功时，得到机械能守恒定律。
体现了再现思维与创造思维的结合。
④教学过程中充分利用现代教育技术，发展了学生的兴趣，有效突破了教学难点。
使学生较好地建立起正确的物理图景，较顺利的从形象思维过渡到抽象思维。
六、教学后记
1、在推出机械能守恒定律后，重点应放在守恒条件的分析及对机械能守恒定律的理解上。
2、此处还不宜讲多个物体的系统机械能守恒的问题。
3、学生作业中有用机械能守恒定律解题的，也有用动能定理解题的，应在后面的课程中指出两者的根本区别。