【资料】高中物理必修2机械能守恒定律2.ppt汇编
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高中物理第四章机械能和能源5机械能守恒定律课件教科版必修2.ppt
1 2
mv
2 2
E3
1 2
mv
2 3
1 2过程：由动能定理
mgh1
-mgh2=
1 2
mv22
-0
mgh1
mgh2+：由动能定理
mgh2=
1 2
mv32
-
1 2
mv22
mgh2+
1 2
mv22
1 2
mv32
E2=E3
1 3过程：由动能定理
mgh1=
1 2
mv32
C．操作时应先放纸带，后接通电源 。 D．打点计时器应接在电压为4～6V的直流电源上 。
答案：B
2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中，下 列说法正确的是 [ ]
A．实验时，应先接通打点计时器，等打点稳定后再释 放纸带
B．必须用天平称量所用重锤的质量
C．为了方便，应在打下的纸带上每5个点取一个计数点 进行测量和计算
(3) 先 接 通 电 源 ， 松 开 纸 带 ， 让 重 物带着纸带自由下落，计时器就在 纸带上打下一列小点。
电火花计 时器
纸带
夹子 重物
(4)重复几次，得到3～5条纸带。
(5)在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两
点间距离约为2mm”的一条纸带，记下第一个点的位
置O，并在纸带上从任意点开始依次选取几个连续的
v 25m / s
小结
例3 以20m/s的速度将质量是m的物体从地面竖直向上抛出,若忽
略空气阻力, （以地面为 参考面） 求:(1)物体上升的最大高度？
(2)上升过程中何处重力势能和动能相等？速度多大？
⑶动能为重力势能三分之一是的速度？ 解：整个过程因为只有重力做功，所以机械能守恒。
人教版高一物理必修第二册机械能守恒定律(共18张PPT)
（2）他所能到达的最大离地高度为多少（场地足够高）？
（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( )
（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( )
《机械能守恒定律》PPT优秀课件
第八章 机械能守恒定律
学习目标
1.了解人们追寻守恒量和建立“能量〞概念的漫长过程. 2.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化. 3.能够推导出机械能守恒定律. 4.会判断一个过程机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
梳理教材 夯实根底 探究重点 提升素养 随堂演练 逐点落实
√D.丁图中，斜面光滑，物体在斜面上下滑的过程中，物体机械能守恒
解析 弄清楚机械能守恒的条件是分析此问题的关键.表解如下：
选项 结论
分析
A √ 只有重力和弹力对系统做功，系统机械能守恒 物体沿斜面下滑过程中，除重力做功外，其他力
B√ 做功的代数和始终为零，所以物体机械能守恒 物体沿斜面匀速下滑的过程中动能不变，重力势
(1)求小球在 B、A 两点的动能之比； 答案 5∶1
1234
图10
√C.由B至D的过程中，动能先增大后减小
D.由A至D的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
图5
解析 小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速运动，小球从C至D 过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，所以动能先增大后减小，在C点 动能最大，故A、C正确； 由A至B下落过程中小球只受重力，其机械能守恒，从B→D过程，小球和弹簧组成 的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故B错误； 在D位置小球速度减小到零，小球的动能为零，那么从A→D的过程中，根据机械能 守恒知，小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确.
选项结论分析物体沿斜面下滑过程中除重力做功外其他力做功的代数和始终为零所以物体机械能守恒物体沿斜面匀速下滑的过程中动能不变重力势能减小所以物体机械能不守恒物体沿斜面下滑过程中只有重力对其做功所以物体机械能守恒针对训练12018厦门市高一下学期期末以下物体运动过程满足机械能守恒的是a
机械能守恒定律(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
面高H处自由落下，不计空气阻力，以桌面为参考面，则小球
落到地面时的机械能为（ B ）
A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H-h）
【典例示范】
下列情况中，说法正确的是（ C ）
A．物体做匀速运动时，机械能一定守恒 B．物体所受合外力做功为零时，机械能一定守恒 C．物体所受合外力做功不为零时，机械能可能守恒 D．物体做曲线运动时，机械能一定不守恒
球刚接触弹簧，
弹
直到把弹簧压
末状态机械能：
性
缩至最短位置
势
这个过程中。
此过程由动能定理可得：
能
间
的
转
结论：此过程机械能守恒
换
结
论 在只有弹力做功的物体系统内，物体的动能 和弹性势能可以相互转化，但机械能的总量
保持不变 Ep1 Ek1 Ep2 Ek2
三、机械能守恒定律
●1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可 以相互转化，机械能保持不变。
机械能守恒定律
知识回顾
动能和势能都是机械能
1、动能:物体由于运动而具有的能量。
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能量。
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。
变式、一质量为m的木块放在地面上，用一根轻弹簧连着木块，
如图示，用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，如果力F的作用点向
上移动的距离为h，则（ C ）
A. 木块的重力势能增加了Fh
B. 木块的机械能增加了Fh
落到地面时的机械能为（ B ）
A．mgh B．mgH C．mg（H+h） D．mg（H-h）
【典例示范】
下列情况中，说法正确的是（ C ）
A．物体做匀速运动时，机械能一定守恒 B．物体所受合外力做功为零时，机械能一定守恒 C．物体所受合外力做功不为零时，机械能可能守恒 D．物体做曲线运动时，机械能一定不守恒
球刚接触弹簧，
弹
直到把弹簧压
末状态机械能：
性
缩至最短位置
势
这个过程中。
此过程由动能定理可得：
能
间
的
转
结论：此过程机械能守恒
换
结
论 在只有弹力做功的物体系统内，物体的动能 和弹性势能可以相互转化，但机械能的总量
保持不变 Ep1 Ek1 Ep2 Ek2
三、机械能守恒定律
●1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可 以相互转化，机械能保持不变。
机械能守恒定律
知识回顾
动能和势能都是机械能
1、动能:物体由于运动而具有的能量。
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能量。
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。
变式、一质量为m的木块放在地面上，用一根轻弹簧连着木块，
如图示，用恒力F拉弹簧，使木块离开地面，如果力F的作用点向
上移动的距离为h，则（ C ）
A. 木块的重力势能增加了Fh
B. 木块的机械能增加了Fh
高中物理人教版必修二教学课件《机械能守恒定律》
g取10 m/s2。求:
(1)放开B物体，当B物体着地时A物体的速度;
(2)B物体着地后A物体还能上升的高度。
答案:(1)2 m/s
(2)0.2 m
3.如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固
定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的3倍。当B位于地面时，
A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，A落地时立即烧断细线，则B上升
项目
机械能守恒定律
动能定理
表达式
E1=E2
ΔEk=-ΔEp
ΔEA=-ΔEB
W=ΔEk
重力或弹力做功的过程是动能与势 合力对物体做的功是动能变
物理意义
能转化的过程
化的量度
应用范围
只有重力或弹力做功
无条件限制
守恒的条件和初末状态机械能的形
关注角度
动能的变化及合力做功情况
式及大小
【例1】 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、
的最大高度是(
A.
C.
答案:B
)
B.
D.2R
6.一滑雪跳台的示意图如图所示。假设运动员从雪道的最高点A由静止开始
滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到达跳台的B点时速度多大？当他落到
离B点竖直高度为10 m的雪地C点时，速度又是多大？(设这一过程中运动
员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力，g取10 m/s2)
1.图甲中，各接触面光滑，A从B上端自由下滑的过程中，对A而言机械能守
恒吗？对A、B组成的系统机械能守恒吗？
提示:对A来说不守恒。B对A的弹力做负功，这个力对A来
说是外力，A的机械能不守恒。对A、B组成的系统机械能
《机械能及其守恒定律(探究弹性势能的表达式)》人教版必修高一物理精选PPT课件
巩固练习 4、已知物体质量为m，用一劲度系数为k的弹簧将 其缓慢的拉离地面h高处，则拉力做的功为多少？
x
W拉 Ep E弹
h
练习 多项
关于弹性势能，下列说法中正确的是：
A、任何发生弹性形变的物体都具有弹
性势能
B、任何具有弹性势能的物体，都一定
是发生了弹性形变
C、物体只要发生形变就一定有弹性势
能
二、探究弹性势能的表达式
2、弹簧的弹性势能与弹力所做的功有什么关系？（类 比、进一步建构功能关系思想）
弹力做功引起弹性势能发生变化
a 、弹力做负功 b 、弹力做正功
弹性势能增加 弹性势能减小
功是能量转换的量度
二、探究弹性势能的表达式
功是能量转化的量度，拉力对弹簧做 功会引起弹簧的弹性势能的变化。
W弹 =－Ep
1 2
kx12
1 2
kx22
例1
一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球
从弹簧的正上方高为h的地方自由下落
到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以
后小球最终在弹簧上静止于某一点A处。
分析弹簧的弹性势能与小球动能的变化 情况
例2
如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、 越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。
t
v
v
t
oo
t
微元法
弹力做功的计算方法
F
F
o
lo
l
F
F
klolo来自l l1在F
l
图象中： W
S面积
k 2
l
l
4、弹簧的弹性势能的表达式
说明：
E弹
1 2
kx2
高中物理【实验：验证机械能守恒定律】优秀课件
一条纸带，0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个打下的点(
图中未标出)，计数点间的距离如图所示。已知m1＝50 g、m2＝150 g， 打电计时器所用电源频率为50 Hz，则：(计算结果保留两位有效数字)
人教物理必修第二册
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(1)在纸带上打下计数点5时的速度v5＝___2_.4____m/s。 [解析] (1)每相邻两计数点间还有 4 个打下的点，相邻计数点的时间间 隔 T＝0.10 s， 打第 5 个点时的速度为 v5＝x24T6＝0.2126×＋00.1.264 m/s＝2.4 m/s。
人教物理必修第二册
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2．方案二 (1)调整气垫导轨至倾斜状态时，垫块要垫至合适位置，要反复调整， 使滑块能沿导轨加速下滑。 (2)气垫导轨调整完毕后要保持导轨及垫块的位置不动。 (3)一先一后：应先将滑块移至导轨顶部附近，再接通电源释放滑块。 (4)用游标卡尺测量相关量时，要注意游标卡尺不估读。
人教物理必修第二册
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数据处理与分析 在“用打点计时器验证机械能守恒定律”的实验中，使质 量为m＝1.00 kg的重物自由下落，打点计时器在纸带上打出一系列的 点，选取一条符合实验要求的纸带如图所示。O为第一个点，A、B、 C为从合适位置开始选取连续点中的三个点。已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，当地的重力加速度g取9.80 m/s2，那么：
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A．用刻度尺测出物体下落的高度 h，并测出下落时间 t，通过 v＝gt 计 算出瞬时速度 v B．用刻度尺测出物体下落的高度 h，并通过 v＝ 2gh，计算出瞬时速 度v C．根据做匀变速直线运动时，纸带上某点的瞬时速度等于这点前、后 相邻两点间的平均速度，计算出瞬时速度 v，并通过 h＝2vg2计算出高度 h D．用刻度尺测出物体下落的高度 h，根据做匀变速直线运动时，纸带 上某点的瞬时速度等于这点前、后相邻两点间的平均速度，计算出瞬时 速度 v
新教材2023年高中物理第8章机械能守恒定律2重力势能课件新人教版必修第二册
同”) 3．标矢性：重力势能为_标____量，其正负表示重力势能的大小。物
体在参考平面上方时，物体的高度为正值，重力势能为__正___值；在参 考平面下方时，物体的高度为负值，重力势能为__负___值。
知识点 3 弹性势能 1．定义：发生___弹__性__形变的物体的各部分之间，由于有__弹__力___
故WAB＝mgΔh＝mgh1－mgh2。 (4)物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关， 而跟物体运动的路径无关。
要点提炼
1．重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位置的高度 差有关。
2．重力做功特点的理解：重力是恒力，而恒力做功等于力F与在力 F方向上的位移的乘积，重力方向是竖直向下的，因此重力做功只与重 力方向上的位移有关，也就是竖直方向上的位移(即高度差Δh)有关。往 高处运动，竖直方向上的位移与重力方向相反，重力做负功，往低处运 动，竖直方向上的位移与重力方向相同，重力做正功，其大小都为 mgΔh(Δh为始末位置的高力做功的特点
如图所示，一个质量 为m的物体，从高度为h1的 位置A分别按下列三种方式 运动到高度为h2的位置B， 在这个过程中，思考并讨 论以下问题：
(1)求出图甲情形中重力做的功； (2)求出图乙情形中重力做的功； (3)求出图丙情形中重力做的功； (4)重力做功有什么特点？ 提示：(1)图甲中WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2。 (2)图乙中WAB′＝mglcos θ＝mgΔh＝mgh1－mgh2， WB′B＝0，故WAB＝mgΔh＝mgh1－mgh2。
将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O 点正下方 D 处有一钉子，小球运动到 B 处时会以 D 为圆心做圆周运动， 并经过 C 点，若已知 OD＝23l，重力 加速度为 g，则小球由 A 点运动到 C 点的过程中，重力做功为多少？重力 势能减少了多少？
体在参考平面上方时，物体的高度为正值，重力势能为__正___值；在参 考平面下方时，物体的高度为负值，重力势能为__负___值。
知识点 3 弹性势能 1．定义：发生___弹__性__形变的物体的各部分之间，由于有__弹__力___
故WAB＝mgΔh＝mgh1－mgh2。 (4)物体运动时，重力对它做的功只跟它的起点和终点的位置有关， 而跟物体运动的路径无关。
要点提炼
1．重力做功的特点：重力做功与路径无关，只与始末位置的高度 差有关。
2．重力做功特点的理解：重力是恒力，而恒力做功等于力F与在力 F方向上的位移的乘积，重力方向是竖直向下的，因此重力做功只与重 力方向上的位移有关，也就是竖直方向上的位移(即高度差Δh)有关。往 高处运动，竖直方向上的位移与重力方向相反，重力做负功，往低处运 动，竖直方向上的位移与重力方向相同，重力做正功，其大小都为 mgΔh(Δh为始末位置的高力做功的特点
如图所示，一个质量 为m的物体，从高度为h1的 位置A分别按下列三种方式 运动到高度为h2的位置B， 在这个过程中，思考并讨 论以下问题：
(1)求出图甲情形中重力做的功； (2)求出图乙情形中重力做的功； (3)求出图丙情形中重力做的功； (4)重力做功有什么特点？ 提示：(1)图甲中WG＝mgΔh＝mgh1－mgh2。 (2)图乙中WAB′＝mglcos θ＝mgΔh＝mgh1－mgh2， WB′B＝0，故WAB＝mgΔh＝mgh1－mgh2。
将悬线拉直成水平状态，并给小球一个向下的速度让小球向下运动，O 点正下方 D 处有一钉子，小球运动到 B 处时会以 D 为圆心做圆周运动， 并经过 C 点，若已知 OD＝23l，重力 加速度为 g，则小球由 A 点运动到 C 点的过程中，重力做功为多少？重力 势能减少了多少？
新人教版必修二第八节机械能守恒定律课件(27张)
1 (2)从 A 到 B 根据机械能守恒定律得 mgh＝2mv2 解得 v＝ 2gh.
[点评] 应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力， 只要符合守恒条件，机械能就守恒．学习互动源自考点三 曲线运动中的机械能守恒问题
[想一想] 你体验过公园里的过山车吗？过山车，呼啸着、奔驰着，紧张、惊险、刺 激．同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么转动而不需要持续的动力？ [要点总结] 在平抛运动、斜抛运动、光滑曲线轨道运动(如线—球模型问题、杆—球模型问题)等 运动中由于都是只有重力做功，所以研究对象机械能守恒．
能过 M 的上端点，水平飞出后落到 N 上的某一点．取 g＝10 m/s2.
(1)发射该钢珠前弹簧的弹性势能 Ep 为多大？
(2)钢珠落到圆弧 N 上时的速度大小 vN 是多少？
图7－8－5
学习互动
[答案] (1)0.15 J (2)4 m/s [解析] (1)设钢珠在 M 轨道最高点的速度为 v，
新课导入
【导入一】1．提出课题——机械能守恒定律．(板书)
2．力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，物体的动能和势能总 和称为机械能，例举：通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化．(展示图片和视频) 分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况．
新课导入
实验1：钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同 学反应． 释放钢球后，学生联系到伽利略理想实验中的判断，认识到若无空气阻力，应该摆到等高 处，不会碰到鼻子． 【导入二】 前面我们学习了动能、势能和机械能的知识．在初中学习时我们就了解到，在一定条件下， 物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，下面我们观察演示实验中物 体动能与势能转化的情况．
[点评] 应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力， 只要符合守恒条件，机械能就守恒．学习互动源自考点三 曲线运动中的机械能守恒问题
[想一想] 你体验过公园里的过山车吗？过山车，呼啸着、奔驰着，紧张、惊险、刺 激．同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么转动而不需要持续的动力？ [要点总结] 在平抛运动、斜抛运动、光滑曲线轨道运动(如线—球模型问题、杆—球模型问题)等 运动中由于都是只有重力做功，所以研究对象机械能守恒．
能过 M 的上端点，水平飞出后落到 N 上的某一点．取 g＝10 m/s2.
(1)发射该钢珠前弹簧的弹性势能 Ep 为多大？
(2)钢珠落到圆弧 N 上时的速度大小 vN 是多少？
图7－8－5
学习互动
[答案] (1)0.15 J (2)4 m/s [解析] (1)设钢珠在 M 轨道最高点的速度为 v，
新课导入
【导入一】1．提出课题——机械能守恒定律．(板书)
2．力做功的过程也是能量从一种形式转化为另一种形式的过程，物体的动能和势能总 和称为机械能，例举：通过重力或弹力做功，动能与势能相互转化．(展示图片和视频) 分析上述各个过程中能量转换及重力、弹力做功的情况．
新课导入
实验1：钢球用细绳悬起，请一同学靠近，将钢球偏至同学鼻子处释放，摆回时，观察该同 学反应． 释放钢球后，学生联系到伽利略理想实验中的判断，认识到若无空气阻力，应该摆到等高 处，不会碰到鼻子． 【导入二】 前面我们学习了动能、势能和机械能的知识．在初中学习时我们就了解到，在一定条件下， 物体的动能与势能(包括重力势能和弹性势能)可以相互转化，下面我们观察演示实验中物 体动能与势能转化的情况．
机械能守恒定律的应用(二课时)课件-高一物理(教科版2019必修第二册)
A．环到达B处时，重物上升的高度
h
d 2
B．环到达B处时，环与重物的速度大小相等
C．环从A到B，环减少的机械能大于重物增加的机械能
D．环能下降的最大高度为
3d 4
【解析】A．根据几何关系，环从 A 下滑至 B 点时，下降的高度为 d，则重物上升处时，对环的速度沿绳子方向和
应用 范围
能用机械能守恒定律解决的问题都能用动能定理解 决；能用动能定理解决的问题不一定能用机械能守 恒定律解决。
结论 动能定理比机械能守恒定律应用更广泛，更普遍
注意： 机械能守恒定律只涉及能量，不涉及功，强调能量转化； 动能定理只涉及功和动能，强调功是能转化的量度。
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1．如图所示，三个质量相同的小球，从同一高度由静止释放，其中a球沿竖 直方向自由下落，b球沿光滑斜面下滑，c球沿 光滑圆弧下滑．不计空气阻
量为m的小球B，OB中点A固定一个质量为m的小球A，若OB杆从水平位置
静止开始释放转到竖直位置的过程中，求
（1）A、B球摆到最低点的速度大小各是多少？
O
（2）轻杆对A、B球各做功多少？
A
B
（3）轻杆对A、B球所做的总功为多少？
（1）求A、B球摆到最低点的速度大小？
O
Al B
lm
m
vA
A、B系统机械能守恒
分别以A、B两球为研究对象，机械能守恒吗？
WA EA 0.4mgl WB EB 0.4mgl
（3）求轻杆对A、B球所做的总功为多少？
W总＝WA＋WA 0
A、B系统机械能守恒
【 典 例 2 】 如图所示，长为2L的轻质杆一端用铰链固定于O点，杆的中点固 定有质量为m的小球A，杆的另一端固定有质量为2m的小球B。现将杆从水 平位置由静止释放，不计杆、球系统在竖直平面内转动过程中所受的摩擦 ，重力加速度为g，求： （1）刚释放杆时，B球的加速度大小a； （2）由水平位置转过90°时，杆转动的角速度ω； （3）杆转至竖直位置时，杆对铰链的作用力F。
【完整】高中物理经典机械能守恒定律资料PPT
2
mv
2 2
mgh 2
1 2
mv
2 1
mgh 1
k2
p2
k1
p1
由此可见：
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。
1、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，
演受力情况如何？ B ◆重力G、支持力F1、弹力F
G
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。
一、动能与势能的相互转化
各个力的做功情况如何？
1
依照此条件分析，ABD三项均错。 机械能包括动能、重力势能、弹性势能。
或 末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2
E E E E k2 p2 k1 p1 2、重力势能：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
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
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
lθ F
重力对小球能做功，
机械能守恒。
Av
B
O
G
【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
mv
2 2
mgh 2
1 2
mv
2 1
mgh 1
k2
p2
k1
p1
由此可见：
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。
1、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，
演受力情况如何？ B ◆重力G、支持力F1、弹力F
G
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。
一、动能与势能的相互转化
各个力的做功情况如何？
1
依照此条件分析，ABD三项均错。 机械能包括动能、重力势能、弹性势能。
或 末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2
E E E E k2 p2 k1 p1 2、重力势能：地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
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
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
lθ F
重力对小球能做功，
机械能守恒。
Av
B
O
G
【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
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例3、如图，将斜面改为圆形曲面，求最低的速度。
T 分析：小球仍受重力与
弹力作用，且在任意位 置，弹力均与曲面切线
h
垂直，
所以弹力不作功，
G
只有重力做功，机械能守恒。
同样有：1
2
mv12
= mgh
例4、比较小球沿不同路到达A、B、C、 D时速度大小。（各路光滑）
hቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
AB C
D
小球到达A、B、C、D时速度大小一样。
V0=0
W G1 2m22v1 2m12 v 1
V1
又根据重力做功与重力势能的变化 关系有：（选地面为参考面）
W G m 1 m g2 h g h 2 V2
由（1）、（2）两式得：
1 2m12vm1 gh1 2m22vmg 2 h
A
B h1 h2
机械能守恒定律：
在只有重力（或弹力）做功的情形下，物体 的动能和重力（弹性）势能发生相互转化，而总 的机械能保持不变。
任意状态下，动能和势能总和相等
或 :m1g m h 2 gh 1 2m22v1 2m1 2v
势能的减少量等于动能的增加量
例2：小球从静止开始沿光滑斜面下滑，求到达斜面底 端时的速度。 斜面高h=0.5m，长S=1m。
T 分析：受力情况：重力与弹力。
弹力不做功，只有重力做功
机械能守恒
则有：EK0+EP0= EK1+EP1
解得：v =√2g(h2-h1)
由题意h2-h1=5.0m，代入上式得
v =√2x9.8x5.0 m/s=9.9m/s
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※条件： 1、只有重力和弹力做功。 2、只发生动能和势能间的相互转化。
例1.判断下列各运动机械能是否守恒
V1
不计空气阻力
和摩擦阻力
V
守恒
A
V
不守恒
在粗糙的水平路面匀速行驶
讨论交流： 1、“只有重力做功”与“只受重力作用”有区别吗 2、“机械能守恒”与“机械能总量不变”有区别吗
※表达式：
1 2m12vmg 1h1 2m22vmg 2 h
重力势能转化为动能
V
h
动能最大 势能最小
问题：
1、你还能举出生活中动能和势能之 间相互转化的例子吗？
2、动能和势能之间的转化是通过什 么来实现的呢？
3、动能和势能之间的相互转化遵循 什么规律呢？
二、机械能守恒的理论推导（以自由落体为例）
设小球下落时先后经历了A、B两点。 因为只有重力做功，根据动能定理有:
即
mgh =
1 2
mv12
S
h
G
解得V=√ 2gh =√2x9.8x0.5 m/s=3.13m/s
应用机械能守恒定律解题的基本步骤
(1)确定研究对象，明确它的运动过程。 (2)对物体受力分析，明确各力做功情况，判断 机械能是否守恒。 (3)明确初状态和末状态的机械能. (4)利用机械能守恒定律列方程求解
例5、要使一个球着地后回跳的高度比抛出点高5.0m， 必须以多大速度将它竖直抛下？
（不计空气阻力和球落地时的能量损失）
分析：依题意，球在运动过程中机械能守恒。
设物体质量为m，原来高度为h1，速度为v，回跳的高度为
h2，由机械能守恒定律可得
1 2
mv12 + mgh1 = mgh2
12mv12 = mg(h2-h1)
高中物理必修2机械能守恒定律 2.ppt
一、机械能：物体所具有的动
能和势能统称为机械能。
V
E=EK+EP
h
=
1 2
mv2+mgh
动能和势能之间可以相互转化（一）
动能和势能之间可以相互转化（二）
动能和势能之间可以相互转化（三）
动能和势能之间可以相互转化（四）
自由落下的小球 V=0
动能最小 势能最大