高一物理必修二机械能守恒定律
8.4机械能守恒定律课件-2023学年高一物理人教版(2019)必修第二册
v1 2gH sin
v2 长为L的均匀链条，放在光滑的水平桌面上，且
使其长度的1/4垂在桌边，如图所示，松手后链
条从静止开始沿桌边下滑，则链条滑至刚刚离开
桌边时的速度大小为多大？
末
Ek1 0
E p1 L m g L
代入可得：
= + = +
= + = +
即：
=
结论：
+ = +
+ = +
守恒和相等的区别：
守恒：如果某一个物理量在某个过程中始终保持不变，
A点时 − =
=
可得 =
A
【例】光滑斜面倾角37, A、B是两个质量均为m的物体，
用轻绳跨过定滑轮相连，A搁在斜面上，B竖直
吊着离地面高度为1m，先用手托住B，使B无初
速释放，试求B着地后A还能沿斜面向上滑行多
远？
A
B
【例】如图所示，长为2L的轻杆OB，O端装有转轴，B端固定
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。
二、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。
人教版高一物理必修二第七章机械能守恒定律7.3功率(共37张)
• 2、所用时间不同，三种方式中做功的快慢是否相
同？
• 结论：对重物(zhònɡ wù)所做的功相同，但所用
时间不同，说明做功快慢不同。
第二页，共38页。
功率(gōnglǜ)的含义
• 一、功率的含义 • 1．定义：一个力所做的功W与完成这些功所用时间t的比
值叫做功率。
• 2．定义式：P=W/ t • 3．物理意义：表示物体做功快慢的物理量。 • 4.讨论功率时须指明哪个力的功率。 • 5．单位：教师请一位同学正确地说出定义式中各个字母
• 物体在一段时间内做功功率的平均值叫平均功率。通
常用定义式P=W/t描述，只有当物体匀速运动时，才 等于瞬时功率。物体在某一时刻的功率叫做瞬时功率。
第八页，共38页。
额定功率(é dìnɡ ɡōnɡ lǜ)与实际功率
• ① 额定功率：指动力机械在长时间正常工作时最大输
出功率。也是机械发动机铭牌上的标称值。额定功率是 动力机械重要的性能指标，一个动力机械的额定功率是 一定的，机器不一定都在额定功率下工作。
P=P额不变
v↑
F=P额/v ↓
a=(F-f)/m ↓
P=P额不变
F2=P额/vm=f
a=0 v= vm
第二十八页，共38页。
V FP aa(ìhn恒1ég2F.定n).牵此gV此mdF过过Ff 程F(gF牵程hf)牵-机恒é减F机nf车定g=小车d做mìn的a匀F功加牵牵F(g率速h牵)é直恒n是PVg线e定d逐ìV增运n渐继a大动>增续P=0大F,V牵的增V 但F大牵a未P>>0F增f 大
第二十三页，共38页。
例题(lìtí)：
质量ｍ＝3 kg的物体，在水平力F＝6 Ｎ的作用下， 在光滑的水平面上从静止开始(kāishǐ)运动，运动时 间ｔ＝3 s，求： （1）力F在ｔ＝3 s内对物体所做的功. （2）力F在ｔ＝3 s内对物体所做功的平均功率. （3） 在3 s末力F对物体做功的瞬时功率.
人教版高一物理必修二 第七章 第八节 机械能守恒定律
机械能的变化
除重力和弹力以外的其它力 做了多少功，物体的机械能就变化多少 ②除重力和弹力以外的其它力做多少正功，物体的机械能就增加多少 ③除重力和弹力以外的其它力做多少负功 ，物体的机械能就减少 多少
机械能的变化
用一根细绳拉一物体上升，若物体分别加速上升、匀速上升、减速上升，它 的机械能分别如何变化？若已知细绳拉力F，上升高度为h，那么机械能变化 多少？
动能定理和机械能守恒定律的应用区别： 机械能守恒定律
ห้องสมุดไป่ตู้
教学重点
机械能守恒的条件 在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出数学表达式
教学难点
判断机械能是否守恒 灵活运用机械能守恒定律解决问题
在小球从左边最高点摆动至右边最高点的 过程中，重力如何做功，能量如何转化？
正功
负功
重力势能
动能
重力势能
在小球自由下落的过程中，重力 如何做功，能量如何转化？
判断机械能是否守恒
判断下列过程中物体的机械能是否守恒
弹簧弹出物体的过程
弓射出箭的过程 竖直平面上连接弹簧的 小球上下振动的过程
只受重力和弹力，只有弹簧的弹力或重力做功
判断机械能是否守恒
判断下列过程中物体的机械能是否守恒
小球沿光滑斜 小球由于惯性沿光 面滑下的过程 滑斜面上滑的过程
小球左右摆 动的过程
机械能守恒的条件和应用
能够研究机械能守恒的条件和典型情况 学习并掌握机械能守恒和动能定理的应用差别 学习并掌握通过机械能守恒计算物体的速度等物理量
机械能守恒定律
为零
机械能守恒
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，而 总的机械能保持不变，这叫做机械能守恒定律。
高一物理必修2 课时8.5 实验：验证机械能守恒定律(解析版)
第八章 机械能守恒定律第5节 实验：验证机械能守恒定律1．利用打点计时器验证自由落体机械能守恒时，下列器材中不必要的是（ ） A ．重物 B ．纸带 C ．天平 D ．低压电源【答案】C【解析】在用自由落体“验证机械能守恒定律”时，是利用自由下落的物体带动纸带运动，通过打点计时器在纸带上打出的点求得动能及变化的势能，故在实验中需要选择质量大体积小的重物、纸带和打电计时器，而打点计时器需要低压交流电源；而在数据处理中，根据212mgh mv =，可知，不需要测量重物的质量，所以不必要的器材是天平，故C 正确，ABD 错误。
所以选C 。
2．用如图所示的装置做“验证机械能守恒定律”实验．下列说法中正确的是A ．该实验必须要使用天平B ．由于空气阻力、纸带与限位孔摩擦等原因，该实验中重物的重力势能减少量小于其动能增加量C ．把秒表测得的时间代入v=gt ，计算重锤的速度D ．释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直 【答案】D【解析】此实验要验证的表达式是212mgh mv = ，即212gh v =，故不需测量物体的质量，选项A 错误；由于空气阻力、纸带与限位孔摩擦等原因，该实验中重物的重力势能减少量大于其动能增加量，选项B 错误；计算重锤的速度是通过纸带上相邻相等时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度来计算的，选项C 错误；释放纸带前，手捏住纸带上端并使纸带处于竖直，选项D 正确；故选D 。
3．在“验证机械能守恒定律”的实验中有关重锤的质量，下列说法中正确的是（ ） A ．应选用质量较大的重锤，使重锤和纸带所受的重力远大于它们所受的阻力 B ．应选用质量较小的重锤，使重锤的惯性小一些，下落时更接近于自由落体运动 C ．不需要称量重锤的质量D ．必须称量重锤的质量，而且要估读到0.01 g 【答案】AC【解析】本实验依据的原理是用重锤自由下落验证机械能守恒定律，因此重锤的质量应取得大一些，以使系统所受的阻力和重锤的重量相比可以忽略不计，以保证系统做自由落体运动．对自由落体来说，物体的机械能守恒，即重力势能的减小等于其动能的增加．设物体质量为m ，下落距离h 时的速度为v ，则有12mv 2＝mgh ，约去m 后，有v 2＝2gh ，分别计算对应的v 2和2gh ，即可验证机械能守恒定律是否成立．故AC 正确，BD 错误。
人教版高一物理必修第二册 第八章第4节机械能守恒定律(共20张PPT)
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？(空气阻力忽略 不计)
Lθ
A
B
O
把质量为m的石头从h高的山崖上以角θ向斜上方
v 抛出，抛出时的初速度v0，求石头落地时的速度vt
是多大？（不计空气阻力）
0
解：设水平地面为参考平面
h
初状态 E 1
降落伞打开后的一段时间内运动员将匀速下降，此时机械能守恒吗？
运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒
E2=E1 (
)
2：在具体问题中，会判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的表达式。
运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒
解：设水平地面为参考平面
弹性势能
动能
重力势能
动能
弹性势能
动能
动能和势能在相互转 化的过程中遵循什么 样的规律呢？
V1 V2
A
B h1 h2
结论：在自由落体中，物体的机械能 守恒。
思考讨论：
物体在A点的机械能与B点的机械能相等吗？
v0
Av1h1源自Bh2 v2如图，质量为m的 物体做平抛运动（ 不计空气阻力）
如图，质量为m的 小球从最高点下摆 （不计空气阻力）
如图，质量为m物 体的小球沿着光滑 的曲面下滑
质量为的m物体自由落体、平抛、摆动、光滑曲面下滑 ，选地面为零势能面
说明：机械能是否守恒与物体的运动状态无关
随着人类能量消耗的迅 速增加，如何有效地提高能 量的利用率，是人类所面临 的一项重要任务，右图是上 海“明珠线”某轻轨车站的 设计方案，与站台连接的轨 道有一个小的坡度。
车站
明珠号列车为什么在站台上 要设置一个小小的坡度？
8.4《机械能守恒定律》课件-2023学年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
说明 必须先选零势能
面
不必选零势能面
2.应用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；(2)
明确研究对象的运动过程，分析研究对象在此过程中的受力情况，弄 清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．(3)恰当地选取参考平面， 确定研究对象在此过程中的初状态和末状态的机械能．(4)根据机械能 守恒定律的不同表达式列方程并求解．
解 以小球为研究对象。设最低点的重力势能为 0，以小球在最高点的状态作为
初状态，以小球在最低点的状态作为末状态。
在最高点的动能 Ek1 ＝ 0，重力势能是Ep1 ＝ mg（l － l cos θ） 在最低点的重力势能 Ep2 ＝ 0，而动能可以表示为Ek2 ＝ mv2/ 2 运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒，即
2.弹性势能与动能相互转化
v=6m/s v=0
由小球接触弹簧到速度为零的这一过程中，弹力做负功，弹簧的弹 性势能增加，而物体速度减小，动能减少。小球原来的动能转化成 了弹性势能。
2.弹性势能与动能相互转化
v=0
v=6m/s
压缩的弹簧
弹簧恢复原来形状
被压缩的弹簧具有弹性势能，当弹簧恢复原来形状时，就把跟它接
第八章 机械能守恒定律 8.4 机械能守恒定律
北京冬奥会跳台滑雪比赛中，运动员从高高 的斜坡滑下，又滑上另一个斜坡，顺势冲入空中， 完成一系列动作，惊艳了全场。
运动员为什么可以冲入空中？第一个斜坡的 作用是什么？
其实似曾相识的情形，早在伽利略完成斜面 实验的时候，人们就注意到了……
一、追寻守恒量
1．判断下列说法的正误．(1)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转 化．( )(2)机械能守恒时，物体一定只受重力和弹力作用．( )(3)合 力做功为零，物体的机械能一定保持不变．( )(4)只有重力做功时，物 体的机械能一定守恒．( )2．如图所示，桌面高为h，质量为m的小球从 离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，重力加速度为g，以桌面所在水 平面为参考平面，则小球落到地面前瞬间的机械能为________．
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。
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。
8.5 实验：验证机械能守恒定律 课件-2023年高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
课外拓展
（1）从纸带上打下计数点5时的速度v=__2_.4__m/s；
（2）从打下第“0”点到打下第“5”点的过程中系统动能
的增量△Ek=__0_.5_8__J，系统势能的减少量△EP=__0_.6_0__J ；
（当地的重力加速度g取10m／s2）
（3）若某同学作出
1 2
v2—h图象如图所示，则当地的重力加
在距离O点较近处选择几个连续的计数点，并计算出各点的速度值
E.测出各计数点到O 点的距离，即得到重锤的下落高度
F.计算出mghn和
1 2
mvn2，看两者是否相等
五、【应用规律，反思改进】
在以上步骤中，不必要的步骤是____A____； 有错误或不妥的步骤是____B_C__D_F_____。（填写代表字母） 更正情况是： ①_B__中__手__应__抓___住__纸__带__末___端__，__让__重___锤__尽__量__靠___近__打__点__计__时___器__； ②_C__中__应__先___接__通__电__源___，__再__松__开___纸__带______________________； ③_D__中__应___选__取__离__O__点__较__远___的__点___________________________；
重物自由下落的高度h及对应的瞬时速度v，
计算出重物减少的重力势能mgh和增加的动能
1 2
mv2 ，然后进
行比较，如果两者相等或近似相等，即可验证重物自由下落
过程中机械能守恒。请根据实验原理和步骤完成下列问题：
五、【应用规律，反思改进】
(1)关于上述实验，下列说法中正确的是____B_C___. A.重物最好选择密度较小的木块 B.重物的质量可以不测量 C.实验中应先接通电源，后释放纸带 D.可以利用公式 v＝ 2gh来求解瞬时速度
人教版高中物理必修第2册 第八章 4 机械能守恒定律
时它的速度是v1,经过一段时间后,物体下落到高度为h2的另一位置B,这时
它的速度是v2。物体受到重力和曲面支持力的作用,因为支持力方向与运
动方向垂直,支持力不做功,所以,只有重力做功,用W表示这一过程中重力
1
1
2
做的功,由动能定理知,W= 2 − 1 2 。
角度看
或ΔEA=-ΔEB
系统只有A、B两物体时,A
增加的机械能等于B减少的
机械能
零势能面
不必选零
势能面
2.应用机械能守恒定律解题的步骤
迁移应用
例2 (2021山东青岛高一检测)小丽同学用实验研究“圆珠笔的上跳”,一支可
伸缩的圆珠笔,内有一根弹簧,尾部有一个小帽,压一下小帽,笔尖就伸出。
手握笔杆,使笔尖向上,小帽抵在桌面上,在压下后突然放手,笔杆将竖直向
(2)1.55
m/s
解析 (1)圆珠笔弹簧的弹性势能减小,转化为圆珠笔的动能,离开桌子后,圆
珠笔减少的动能转化成圆珠笔增加的重力势能,圆珠笔运动到最高点时,圆
珠笔的重力势能最大,动能为零。
1
(2)由机械能守恒定律得:mgh= 0 2 ,代入数据得 v0=1.55 m/s。
2
变式训练2 以10 m/s的速度将质量为m的物体从地面上竖直向上抛出,若忽
现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L,圆环下滑到最大距离时弹簧
的长度变为2L(未超过弹性限度),重力加速度为g,则在圆环下滑到最大距
离的过程中(
)
A.圆环的机械能守恒
B.弹簧的弹性势能增加了 √3 mgL
再减小,只是初、末状态相等。
1.伽利略斜面实验
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。
第八章 机械能守恒定律(单元解读课件)-高一物理(人教版2019必修第二册)
四、教学策略 3.问题解决与思维训练并重
针对机械能守恒定律的应用，设计一系列具有层次性和挑战性的问 题，引导学生进行问题解决和思维训练。通过问题解决的过程，帮助学 生巩固所学知识，提高他们的分析问题和解决问题的能力。鼓励学生进 行独立思考和自主探究，培养他们的创新思维和实践能力。同时，注重 培养学生的逻辑思维和严谨的科学态度。
第八章 机械能守恒定律
人教版（2019）
主讲老师： 20XX.XX.XX
目录
01 课标解读 02 单元目标 03 内容分析 04 教学策略 05 课时安排
第一部分 课标解读
一、课标解读
1.理解功和功率。了解生产生活中常见机械的功率大小及其意义。 2.理解动能和动能定理。能用动能定理解 释生产生活中的现象。 3.理解重力势能，知道重力势能的变化与 重力做功的关系。定性了解 弹性势能。 4.通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，体会守恒观 念对认识物理规律的重要性。能用机械能守恒定律分析生产生活中!的 有关问题。
第二部分 单元目标
二、单元目标
1.为学生能量观的发展打好基础
本章是高中学生建立能量观念的第一章 学生在初中阶段已经初步、 定性地接触了动能、势能、电能等概念。在高中阶段，他们将进一步从 定量的角度学习并发展这些概念，并且逐步深入地理解能量守恒定律。 学好本章，将为后续的学习打下坚实的基础。
二、单元目标
四、教学策略 2.实验与理论相结合，增强直观感知
设计一系列与机械能守恒相关的实验，如摆球实验、斜面实验等， 让学生观察不同情况下机械能的变化情况。通过实验数据的收集和分析， 引导学生发现机械能守恒的规律，并尝试用理论进行解释。结合实验现 象和理论推导，帮助学生加深对机械能守恒定律的理解，提高他们的实 验能力和科学素养。
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(人教版2019必修第二册)
能否回 到原来
高度
小钢球 能
乒乓球 不能
机械能 总量如 何变化
不变
减小
受力情况 做功情况 总结
重力 绳子拉力
重力 绳子拉力 空气阻力
重力做功
重力做功 阻力做功
机械能总 量不变
机械能总 量减小
动
光滑水平面上
v 有一初速度为v
能 和
的小球，从小
初状态机械能：
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。
二、动能与势能的相互转化
通过重力或弹力做功，动 能与势能可以相互转化。
机 1.定义：物体由于做机械运动而具有的能叫做机械能，它是
械 能
物体动能和势能的统称；
2.符号：用E表示；
3.表达式：E= Ek+Ep； 4.单位：焦耳；
5.机械能是标量；
6.机械能具有相对性。
重力做的功相等吗？重力势能的变化相
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
人教版高一物理必修第二册机械能守恒定律
4.具有相对性(需要设定零势能面) (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( )
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？ 求运动员入水时的速度大小？入水时的速度大小与起跳时的方向有关吗？ 做匀速直线运动的物体，机械能一定守恒 ②条件：只有重力或系统内弹力做功，或者只发生动能和势能间的相互转化。 物体落地时的机械能为mg(H+h)+1/2mv2 [例题1]如图所示，质量m＝50 kg的跳水运动员从距水面高h＝10 m的跳台上以v0＝5 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中，若忽略运动员的身高，取g＝10 m/s2，不计空气阻力。
[例题1]如图所示，质量m＝50 kg的跳水运动员从距水面高h＝10 m的跳台上以v0＝5 m/s的速度斜向上起跳，最终落入水中，若忽 略运动员的身高，取g＝10 m/s2，不计空气阻力。求运动员入水 时的速度大小？入水时的速度大小与起跳时的方向有关吗？
[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（不计空气阻力，g取10m/s2）；求 （1）小孩的速度为多大？ （2）小孩对秋千板的压力是多大？
课堂练习
5.（单选）如图所示，长度为l的轻弹簧和长度为L(L>l)的 轻绳，一端分别固定在同一高度的O点和O'点，另一端各系 一个质量为m的小球A、B，把它们拉成水平状态，如图甲和 乙，这时弹簧未伸长。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
第八章：机械能守恒定律课件-高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
请对此时的拉力做功情况分析
例题：一个质量为m的雪橇（包含人），受到与竖直方 向成 角斜向上的恒定拉力F，在水平面上匀速移动了 x距离。问： （1）雪橇受到了几个力？ （2）请分别求出各个力做的功 （3）请求出合外力做功 （4）请求出各个力做功之和 （5）请比较合外力做功与各个力做功之和的关系
任务二：从做功快慢的角度理解一个力的做 功情况
对象 +过程
任务二：应用动能定理解决实际问题 （初步应用能量观解决物理问题）
① 选对象
② 选过程
受力分析
找 初态、末态
找总功
③ 找动能变化量
列动能定理表达式
例题1：一架喷气式飞机，质量m=7.0×104kg, 起 飞过程中从静止开始滑跑。当位移l=2.5×103m 时，速度达到起飞速度80m/s。在此过程中，飞 机受到的平均阻力是飞机所受重力的0.02倍。求 飞机受到的平均牵引力大小。
m
控 制 变 量 法
m 2m
你从中发现了什么？
物体由于被举高而具有的能量——重力势能EP
定性分析（初中）
物体的质量越大， 所处位置越高， 重力势能越大。
定量分析（高中）
进一步理解 物理量符号？
单位是？
重力势能
标量还是矢量？
有没有正负？物理意义是什么？
请比较质量1kg的小球在A、O、B三个位置的重力势能？
120cm
O
任务三：知道重力做功与重力势能变化的关系
为
重 力 势 能 怎 么 变 化 ？
什 么 会 发 生 这 样 的 变 化
？
以大地为零势面
你现在觉得下面两式子还一样吗？ 式1： 式2：
请分析梅西的香蕉球在整个过程中重力 势能的变化情况，并说明原因！