运用机械能守恒定律应注意的几个问题
机械能守恒定律常考题型及解题方法
机械能守恒定律常考题型及解题方法要点一机械能守恒的判断(系统摩擦力做功，系统机械能一定不守恒)例1．木块静止挂在绳子下端，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到一定高度如图所示，从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是()A．子弹的机械能守恒B．木块的机械能守恒C．子弹和木块的总机械能守恒D．以上说法都不对跟踪训练1．如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与木块m连接，且m与M及M与地面间光滑．开始时，m与M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2．在两物体开始运动以后的整个运动过程中，对m、M和弹簧组成的系统(整个过程弹簧形变不超过其弹性限度)，下列说法正确的是()A．由于F1、F2等大反向，故系统机械能守恒B．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的动能不断增加C．由于F1、F2分别对m、M做正功，故系统的机械能不断增加D．当弹簧弹力大小与F1、F2大小相等时，m、M的动能最大要点二机械能守恒定律的简单应用（熟练理解“守恒”）例2．如图所示，一轻杆可绕O点的水平轴无摩擦地转动，杆两端各固定一个小球，球心到O轴的距离分和r2，球的质量分别为m1和m2，且m1>m2，r1>r2，将杆由水平位置从静止开别为r始释放，不考虑空气阻力，求小球m1摆到最低点时的速度是多少？跟踪训练2．如图所示，在长为L的轻杆中点A和端点B各固定一质量为m的球，杆可绕无摩擦的轴O转动，使杆从水平位置无初速度释放摆下．求当杆转到竖直位置时，轻杆对A、B两球分别做了多少功？要点三应用机械能守恒定律处理竖直平面内的圆周运动（整体分析）例3．如图所示是为了检验某种防护罩承受冲击力的装置，M是半径为R＝1.0 m的固定在竖直平面内的14光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平．N为待检验的固定曲面，该曲面在竖直面内的截面为半径r＝0.69 m的14圆弧，圆弧下端切线水平且圆心恰好位于M轨道的上端点．M的下端相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同的质量为m＝0.01 kg的小钢珠．假设某次发射的钢珠沿轨道恰好能经过M的上端点，水平飞出后落到曲面N的某一点上，取g＝10 m/s2．问：(1)发射该钢珠前，弹簧的弹性势能E p多大？(2)钢珠落到圆弧N上时的动能E k多大？(结果保留两位有效数字)跟踪训练3．如图所示，ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道，其中ABC的末端水平，DEF 是半径为r＝0.4 m的半圆形轨道，其直径DF沿竖直方向，C、D可看作重合的点．现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放．(g取10 m/s2)(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动，H至少要有多高？(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值，小球可击中与圆心等高的E点，求h．课堂分组训练A组机械能守恒的判断1．[多选]一个轻质弹簧，固定于天花板的O点处，原长为L，如图所示．一个质量为m的物块从A点竖直向上抛出，以速度v与弹簧在B点相接触，然后向上压缩弹簧，到C点时物块速度为零，在此过程中()A．由A到C的过程中，物块的机械能守恒B．由A到B的过程中，物块的动能和重力势能之和不变C．由B到C的过程中，弹性势能的变化量与克服弹力做的功相等D．由A到C的过程中，重力势能的减少量等于弹性势能的增加量2．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的圆环，圆环与竖直放置的轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，弹簧处于原长h．让圆环沿杆滑下，滑到杆的底端时速度为零．则在圆环下滑过程中()A．圆环机械能守恒B．弹簧的弹性势能先增大后减小C．弹簧的弹性势能变化了mghD．弹簧的弹性势能最大时圆环动能最大3．[多选]如图所示，细绳跨过定滑轮悬挂两物体M和m，且M>m，不计摩擦，系统由静止开始运动过程中()A．M、m各自的机械能分别守恒B．M减少的机械能等于m增加的机械能C．M减少的重力势能等于m增加的重力势能D．M和m组成的系统机械能守恒B组机械能守恒的简单应用4．如图是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面，一根不可伸长的细线两端分别系物体A、B，且m A＝2m B，从图示位置由静止开始释放A物体，当物体B到达半圆顶点时，求绳的张力对物体B所做的功．C组应用机械能守恒定律处理竖直平面内的圆周运动5．如图所示，一根跨过光滑定滑轮的轻绳，两端各有一杂技演员(可视为质点)．a 站在地面上，b从图示的位置由静止开始向下摆动，运动过程中绳始终处于伸直状态．当演员b摆至最低点时，a刚好对地面无压力，则演员a的质量与演员b的质量之比为()A．1∶1 B．2∶1 C．3∶1 D．4∶16．为了研究过山车的原理，物理兴趣小组提出了下列设想：如图所示，取一个与水平方向夹角为30°，长L＝0.8 m的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道都是光滑的．其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，竖直圆轨道的半径R＝0.6 m．现使一个质量m＝0.1 kg的小物块从A点开始以初速度v0沿倾斜轨道滑下，g取10 m/s2．问：(1)若v0＝5.0 m/s，则小物块到达B点时的速度为多大？(2)若v0＝5.0 m/s，小物块到达竖直圆轨道的最高点时对轨道的压力为多大？(3)为了使小物块在竖直圆轨道上运动时能够不脱离轨道，v0大小应满足什么条件？7. 如图所示，将一端带有半圆形光滑轨道的凹槽固定在水平面上，凹槽的水平部分AB粗糙且与半圆轨道平滑连接,AB长为2L。
机械能守恒定律教案
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念，掌握机械能的计算方法。
2. 引导学生了解机械能守恒定律的内容，理解守恒的条件和意义。
3. 通过实例分析，让学生能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
二、教学内容1. 机械能的概念：动能和势能。
2. 机械能的计算方法：动能公式KE=1/2mv^2，势能公式PE=mgh。
3. 机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的系统中，系统的总机械能（动能加势能）保持不变。
4. 守恒的条件：只有重力或弹力做功，系统不受外力或外力做功为零。
5. 守恒的意义：能量不能创造也不能消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
三、教学重点与难点1. 重点：机械能守恒定律的内容及其应用。
2. 难点：机械能守恒定律的判断和应用。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生思考和探索机械能守恒定律。
2. 通过实例分析和讨论，培养学生的分析和解决问题的能力。
3. 利用多媒体教学，生动展示机械能的转化过程。
五、教学过程1. 导入：通过展示一个简单的机械能转化的例子，如摆钟的上下运动，引发学生对机械能的思考。
2. 讲解：介绍机械能的概念和计算方法，讲解机械能守恒定律的内容和条件。
3. 实例分析：分析一些常见的机械能守恒问题，如抛体运动、滑块下滑等，引导学生运用守恒定律解决问题。
4. 练习：布置一些练习题，让学生运用机械能守恒定律进行解答。
6. 作业布置：布置一些相关的作业，巩固所学知识。
六、教学评估1. 课堂问答：通过提问学生，了解他们对机械能守恒定律的理解程度。
2. 练习题解答：检查学生对实例分析和练习题的解答情况，评估他们的应用能力。
3. 课后作业：评估学生作业的完成质量，检查他们对课堂所学知识的掌握情况。
七、教学拓展1. 机械能与其他能量形式的关系：引导学生思考机械能与其他能量形式（如热能、电能等）之间的关系。
2. 能量守恒定律：介绍能量守恒定律的内容，引导学生理解各种能量形式之间的转化关系。
高中物理《机械能守恒定律》教学教案(6篇)
高中物理《机械能守恒定律》教学教案（6篇）重点、难点分析篇一1．机械能守恒定律是本章教学的重点内容，本节教学的重点是使学生掌握物体系统机械能守恒的条件；能够正确分析物体系统所具有的机械能；能够应用机械能守恒定律解决有关问题。
2．分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能，是本节学习的难点之一。
在教学中应让学生认识到，物体重力势能大小与所选取的参考平面（零势面）有关；而重力势能的变化量是与所选取的参考平面无关的。
在讨论物体系统的机械能时，应先确定参考平面。
3．能否正确选用机械能守恒定律解决问题是本节学习的另一难点。
通过本节学习应让学生认识到，从功和能的角度分析、解决问题是物理学的重要方法之一；同时进一步明确，在对问题作具体分析的条件下，要能够正确选用适当的物理规律分析、处理问题。
说明篇二势能是相互作用的物体系统所共有的，同样，机械能也应是物体系统所共有的。
在中学物理教学中，不必过份强调这点，平时我们所说物体的机械能，可以理解为是对物体系统所具有的机械能的一种简便而通俗的说法。
教学目标篇三1．在已经学习有关机械能概念的基础上，学习机械能守恒定律，掌握机械能守恒的条件，掌握应用机械能守恒定律分析、解决问题的基本方法。
2．学习从功和能的角度分析、处理问题的方法，提高运用所学知识综合分析、解决问题的能力。
小结篇四1．在只有重力做功的过程中，物体的机械能总量不变。
通过例题分析要加深对机械能守恒定律的理解。
2．应用机械能守恒定律解决问题时，应首先分析物体运动过程中是否满足机械能守恒条件，其次要正确选择所研究的物理过程，正确写出初、末状态物体的机械能表达式。
3．从功和能的角度分析、解决问题，是物理学研究的重要方法和途径。
通过本节内容的学习，逐步培养用功和能的观点分析解决物理问题的能力。
4．应用功和能的观点分析处理的问题往往具有一定的综合性，例如与圆周运动或动量知识相结合，要注意将所学知识融汇贯通，综合应用，提高综合运用知识解决问题的能力。
机械能守恒定律的运用
机械能守恒定律的运用一、机械能守恒定律简介机械能守恒定律是力学中的重要定律之一，它描述了一个封闭系统中，只有重力做功和物体势能的变化可以改变物体的机械能，而机械能的总量在没有外力做功的情况下保持不变。
根据机械能守恒定律，我们可以通过计算物体的机械能来分析物体的运动。
二、机械能守恒定律的适用范围机械能守恒定律适用于不受空气阻力和其他非保守力的影响的封闭系统。
在这种情况下，物体的机械能可以通过机械能的转化来保持不变。
机械能包括物体的动能和势能两部分，其中动能与物体的质量和速度有关，势能则与物体的位置和形状有关。
三、机械能守恒定律的数学表达式根据机械能守恒定律，我们可以得到以下数学表达式：总机械能 = 动能 + 势能总机械能 = 常数这意味着在没有外力做功的情况下，物体的总机械能保持不变。
四、机械能守恒定律的运用举例1. 自由落体运动自由落体是指在重力作用下，物体在没有空气阻力的情况下垂直地向下运动。
根据机械能守恒定律，我们可以分析自由落体运动。
在自由落体过程中，物体只受到重力做功，而没有其他外力做功。
因此，物体的机械能保持不变。
起初，物体处于较高位置，只有势能，没有动能。
随着物体下落，势能减少，而动能增加。
当物体到达地面时，势能减少到零，动能达到最大值。
可以利用机械能守恒定律的数学表达式来计算物体在不同位置的势能和动能。
2. 弹簧振动弹簧振动是指当给定物体与一个或多个弹簧连接时，物体在弹簧的作用下来回运动。
在没有外力作用的情况下，根据机械能守恒定律，物体的总机械能保持不变。
在弹簧振动过程中，物体的机械能转化为势能和动能之间的相互转换。
当物体离开平衡位置时，弹簧产生弹性力，将物体拉回平衡位置，使得物体的动能减小，势能增加。
当物体通过平衡位置时，动能最大，势能最小。
可以利用机械能守恒定律的数学表达式来分析弹簧振动过程中势能和动能的变化。
五、结论机械能守恒定律是力学中的重要定律之一，它描述了一个封闭系统中，只有重力做功和物体势能的变化可以改变物体的机械能，而机械能的总量在没有外力做功的情况下保持不变。
机械能守恒定律及其应用教案
机械能守恒定律及其应用教案一、教学目标1. 让学生理解机械能守恒定律的概念及意义。
2. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
3. 引导学生掌握机械能守恒定律的实验方法和技巧。
二、教学内容1. 机械能守恒定律的定义及表达式。
2. 机械能守恒定律的应用实例。
3. 机械能守恒定律的实验操作步骤及注意事项。
三、教学过程1. 导入：通过分析生活中常见的机械能转化现象，引发学生对机械能守恒定律的思考。
2. 讲解：详细讲解机械能守恒定律的定义、表达式及适用条件。
3. 案例分析：分析多个机械能守恒定律的应用实例，让学生理解并掌握定律的应用方法。
4. 实验演示：进行机械能守恒定律的实验演示，让学生直观地观察到能量的转化过程。
5. 学生实验：分组进行机械能守恒定律的实验，培养学生动手操作能力和观察能力。
6. 总结：对本节课的内容进行总结，强调机械能守恒定律在实际生活中的应用。
四、教学评价1. 课堂问答：检查学生对机械能守恒定律的理解程度。
2. 实验报告：评估学生在实验中的操作技能和观察能力。
3. 课后作业：检验学生对机械能守恒定律的应用能力。
五、教学资源1. 课件：制作精美的课件，帮助学生直观地理解机械能守恒定律。
2. 实验器材：准备充足的实验器材，确保每个学生都能动手操作。
3. 参考资料：提供相关的参考资料，方便学生课后进一步学习。
教案编写：教案编辑专员六、教学重点与难点重点：1. 理解机械能守恒定律的定义和表达式。
2. 掌握机械能守恒定律的应用方法。
3. 熟悉机械能守恒定律的实验操作步骤。
难点：1. 判断系统中哪些能量是守恒的。
2. 处理复杂的机械能转化问题。
3. 在实验中准确测量和计算机械能的变化。
七、教学方法1. 讲授法：讲解机械能守恒定律的理论基础。
2. 案例分析法：通过具体实例展示机械能守恒定律的应用。
3. 实验教学法：通过实验演示和学生动手实验，加深对机械能守恒现象的理解。
4. 讨论法：鼓励学生在课堂上提问和讨论，提高解决问题的能力。
机械能守恒定律教案
机械能守恒定律优秀教案一、教学目标1. 让学生理解机械能的概念，掌握机械能的计算方法。
2. 让学生了解机械能守恒定律的定义，理解机械能守恒的条件。
3. 培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 机械能的概念与计算2. 机械能守恒定律的定义与条件3. 机械能守恒定律的应用三、教学重点与难点1. 教学重点：机械能的概念，机械能守恒定律的定义与条件，机械能守恒定律的应用。
2. 教学难点：机械能守恒定律的应用，解决实际问题。
四、教学方法1. 采用问题驱动法，引导学生主动探究机械能的概念与计算方法。
2. 采用案例分析法，让学生通过实际案例理解机械能守恒定律的定义与条件。
3. 采用任务驱动法，培养学生运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
五、教学过程1. 导入：通过生活中的实例，引导学生思考机械能的概念。
2. 新课：讲解机械能的概念与计算方法，让学生掌握机械能的基本知识。
3. 案例分析：分析实际案例，让学生理解机械能守恒定律的定义与条件。
4. 应用实践：布置任务，让学生运用机械能守恒定律解决实际问题。
5. 总结：对本节课的内容进行总结，巩固学生对机械能守恒定律的理解。
6. 作业布置：布置相关练习题，巩固所学知识。
六、教学评价1. 评价内容：学生对机械能概念的理解，机械能计算方法的掌握，机械能守恒定律的定义与条件的理解，以及运用机械能守恒定律解决实际问题的能力。
2. 评价方法：课堂提问、作业批改、小组讨论、实例分析报告。
七、教学资源1. 教材：机械能守恒定律相关章节。
2. 辅助材料：PPT、实例分析、练习题。
3. 仪器设备：实验器材，如滑轮组、重物、计时器等。
八、教学进度安排1. 课时：本节课计划安排2课时。
2. 教学环节：导入（5分钟）、新课（20分钟）、案例分析（15分钟）、应用实践（10分钟）、总结（5分钟）、作业布置（5分钟）。
九、教学反思1. 反思内容：教学方法、教学内容、教学过程、学生反馈。
机械能守恒定律的几个常见的理解误区
机械能守恒定律的几个常见的理解误区作者：刘楚良来源：《中学物理·高中》2016年第02期在物理人教版（必修二）教材中对机械能守恒定律的内容表述为：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.并在这段文字后面教材还明确指出了它是力学中的一条重要的定律，是普遍的能量守恒定律的一种特殊情况.但是在对机械能守恒定律的理解和应用中存在有各种各样的错误，特别是对机械能守恒的理解上，在判断哪个研究对象机械能是否守恒等问题上.究其原因还是对教材上定律的表述理解不透，或者是在内涵理解上的偏差造成的.在此，就对几种常见的几个问题进行进一步分析.1 把“守恒”理解成单纯的“不变”例题1 水平面上的物体在水平拉力作用下做匀速直线运动的过程中机械能是否守恒？物体匀速直线运动动能不变，水平面上重力势能不变，物体机械能总量保持不变.所以许多人认为物体机械能守恒.机械能守恒定律的物理本质是保守内力做功与动能、势能之间相互转化的内在联系.一旦出现了机械能和其他形式的能的转化，即使机械能的总量不变，也不能称之为“机械能守恒”，只能叫“机械能总量不变”.据定律内容表述中动能与势能之间的相互转化，总的机械能保持不变，这里没有机械能内部动能与势能的相互转化.同时“守恒”在高中教材中的理解是系统与外界没有能量交换，系统内也不发生机械能和其他形式能的转化，机械能守恒对系统内是动态的，对系统外是静态的，即与外界无能量转化.它与系统机械能的“总量不变”不同，“总量不变”只是机械能这个状态量的数值大小不发生变化，甚至仅仅是一个过程的始、末两个状态的机械能相等而已.“守恒”和“不变”两者有本质的区别，故这物体不能称之为机械能守恒.2 不能准确区分系统“内”和“外”机械能守恒强调的是系统内部各种形式的机械能（重力势能、弹性势能和动能）之间的相互转化，排斥了系统内部机械能和非机械能的转化和系统与外部能量的交换.因此，机械能守恒是有条件的，是不出现内部间机械能与非机械能的转化和系统内部不与外部之间有能量交换.重力势能是物体与地球组成的系统共有，弹性势能是因弹力的相互作用间两物体组成的系统所共有的.因此，机械能守恒定律的应用对象是由相互作用的物体组成的系统，条件是“在只有重力或弹力做功的物体系统内”.搞清系统的“内”和“外”是受力分析情况，做功分析情况，能量转化情况，进而判断机械能守恒情况的前提.例题2 如图1所示：在光滑的水平面上有一带1/4圆弧槽的静止物体B，圆弧槽的半径为R，现把一个与物体B质量相等[TP2GW141.TIF，Y#]的滑块A从槽顶端静止释放，忽略一切摩擦，问滑块A运动到1/4圆弧槽底端时的速度大小为多少？对于本题的求解，同学们很容易想到应用机械能守恒定律，但他们往往判断不清楚是滑块A，还是A和B组成的系统机械能守恒.本题中如果我们以滑块A为研究对象，那么A所受的弹力为外力，已经不满足机械能守恒定律的条件，也就滑块A的机械能不守恒.同时我们可以发现，滑块A 在下滑过程中，B向左做加速运动，动能增加，势能不变，所以机械能增加，很容易的得出是滑块A的机械能在减少，可以准确地说是滑块A的重力势能转化为A、B的动能的过程.对A、B系统来说满足机械能守恒定律，有3 不能准确理解和运用机械能守恒定律中的“弹力”和“弹力做功”在例题2中，滑块A只受重力和弹力，并也只有重力和弹力做功，却不满足机械能守恒定律的条件，这也是大家困惑的地方.那么到底怎样来理解定律的条件呢？我们知道弹力有很多种（按效果命名有拉力、支持力和压力，按产生来分有支持面上、轻绳、弹簧和轻杆等的弹力）.机械能守恒定律中的弹力究竟是指哪一种，还是不管是哪一种、只要是弹力就行呢？对此我们从功和能的转化角度来分析，机械能守恒只允许重力势能、弹性势能与动能之间的相互转化，重力势能的转化通过重力做功来实现，那么弹性势能的转化就利用弹力做功来完成，这就是定律中的弹力.如果出现研究对象系统内弹力做功且有弹性势能的转化，则机械能守恒.例题3 如图2所示，在光滑的水平面上有两个相同质量的小球，B球最初处于静止状态，且B球左端粘有橡皮泥，现让A球以初速度v0向右运动，与B球作用后一起向右运动，问在作用过程中，A、B（包括橡皮泥）系统机械能是否守恒？可以先判断一下橡皮泥对A、B做功的情况，因为橡皮泥压缩形变，使A球在力的方向上的位移大于B在力方向上的位移，橡皮泥对B做的正功比它对A球做的负功少，这两个弹力对系统做的总功小于零，但是橡皮泥又没有表现弹性势能的增加，因此可以确定系统机械能减少，减少的机械能转化为内能，虽然只有弹力做功，但系统机械能不守恒.若将例题3的橡皮泥改为固定在B球左端的轻弹簧，如图3所示，让A球以初速度v0向右运动与B发生相互作用，问从开始接触到弹簧压缩到最短的过程中，A、B（包括弹簧）系统机械能是否守恒？虽然该过程中弹簧对B做的正功小于对A做的负功，即弹簧对A、B系统做的是负功，但弹簧的弹性势能增加了，所以，把A、B和弹簧看做一个系统，机械能总量是不变的，即守恒.如果存在于系统内的弹力的大小、方向不能确定，弹力是否做功也无法判断，那就只能从能量转化和守恒的角度来分析.例题4 如图4所示，两个质量分别为m和2m的小球a和b，之间用一长为2l的轻杆连接，杆在绕中点O的水平轴无摩擦转动.今使杆处于水平位置，然后无初速释放，在杆转到竖直位置的过程中，求：杆在竖直位置时两球速度的大小？如果取B球作为研究对象，B球从水平位置摆到竖直位置过程中，受重力和杆作用的弹力，由于轻杆对B球弹力方向、大小不能确定，导致无法直接判断杆的弹力做功情况，就无法判断是否可以对B球应用机械能守恒定律.同样对A球、B球和轻杆系统来运用做功情况分析是否机械能守恒，也由于弹力分别对A球、B球的受的杆的弹力大小、方向不清楚而不能判定.那就只能从机械能守恒定律中能量转化和守恒来分析，此过程中，B球重力势能减少，A球重力势能和A、B球的动能增加，同时高中阶段把轻杆认为刚性杆（形变忽略不计），故认为杆没有弹性势能的增加，又认为杆在绕中点O的水平轴无摩擦转动，也没有内能的转化，所以满足A球、B球和轻杆系统机械能守恒，就有机械能守恒定律是能量转化和守恒定律在力学中的一种特殊的形式，是用一种守恒思想来分析物理过程的方法，只有在选准研究对象和透彻理解定律的条件和实质，才能更好地运用好它.。
机械能守恒定律的原理与应用
机械能守恒定律的原理与应用一、机械能守恒定律的原理1.定义：机械能守恒定律是指在一个封闭的系统中，如果没有外力做功，或者外力做的功为零，那么系统的机械能（动能和势能之和）将保持不变。
2.表达式：机械能守恒定律可以用数学公式表示为：E_k + E_p =constant，其中E_k表示动能，E_p表示势能，constant表示常数。
3.条件：机械能守恒定律成立的条件是：系统受到的合外力为零，或者外力做的功为零。
在实际问题中，通常需要忽略摩擦力、空气阻力等因素。
二、机械能守恒定律的应用1.判断能量转化：在分析一个物体在受到外力作用下从一个位置移动到另一个位置的过程中，可以通过机械能守恒定律判断动能和势能的转化关系。
2.解决动力学问题：在解决动力学问题时，如果系统受到的合外力为零，或者外力做的功可以忽略不计，可以直接应用机械能守恒定律来求解物体的速度、位移等物理量。
3.设计机械装置：在设计和分析机械装置（如摆钟、滑轮组等）的工作原理时，可以利用机械能守恒定律来解释和预测系统的行为。
4.航天工程：在航天工程中，卫星、飞船等航天器在太空中运动时，由于受到的空气阻力很小，可以近似认为机械能守恒。
因此，机械能守恒定律在航天器的轨道计算、动力系统设计等方面有重要应用。
5.体育运动：在体育运动中，例如跳水、跳高等项目，运动员在运动过程中受到的空气阻力和摩擦力相对较小，可以忽略不计。
因此，机械能守恒定律可以用来分析运动员的速度、高度等参数。
6.生活中的例子：如滚摆运动、电梯运动等，可以通过机械能守恒定律来解释和预测物体在不同位置、不同速度下的状态。
综上所述，机械能守恒定律是物理学中的一个重要原理，在解决实际问题时具有广泛的应用价值。
在学习和应用过程中，要掌握其原理和条件，并能够灵活运用到各种场景中。
习题及方法：1.习题：一个物体从地面上方以5m/s的速度竖直下落，不计空气阻力，求物体落地时的速度和落地时的高度。
方法：根据机械能守恒定律，物体的势能转化为动能，即 mgh = 1/2 mv^2，其中m为物体质量，g为重力加速度，h为高度，v为速度。
验证机械能守恒定律教案
验证机械能守恒定律教案一、教学目标1.理解机械能守恒定律的内容，掌握机械能守恒的条件。
2.能够运用机械能守恒定律解决实际问题。
3.通过实验验证机械能守恒定律，培养观察能力、实验能力和分析能力。
4.培养科学态度和团队合作精神。
二、教学内容1.机械能守恒定律的内容。
2.机械能守恒的条件。
3.实验验证机械能守恒定律。
4.实验结果分析和讨论。
三、教学难点与重点难点：理解机械能守恒定律的条件和内容，掌握实验操作和数据记录。
重点：运用机械能守恒定律解决实际问题，培养实验能力和观察能力。
四、教具和多媒体资源1.黑板和粉笔。
2.投影仪和PPT。
3.实验器材：重物、纸带、夹子、刻度尺、电源等。
4.教学软件：多媒体课件、实验数据分析软件。
五、教学方法1.激活学生的前知：回顾动能和势能的概念，为引入机械能守恒定律做准备。
2.教学策略：通过讲解、示范、小组讨论和实验验证相结合的方式进行教学。
3.学生活动：进行实验操作，记录数据并进行分析。
4.教学反思：根据学生的表现和反馈，对教学策略进行调整和改进。
六、教学过程1.导入：通过问题导入，引起学生的兴趣和思考。
例如，“在没有任何外力作用的情况下，一个物体的动能和势能会发生变化吗？”引出机械能守恒定律的概念。
2.讲授新课：通过讲解和示范，让学生了解机械能守恒定律的内容和条件。
强调机械能守恒的条件是“只有重力或弹力做功”，并解释这个条件的含义。
同时，通过实例和分析，让学生理解机械能守恒定律在生活和生产中的应用。
3.巩固练习：让学生通过实例题、计算题等方式巩固所学知识，加深对机械能守恒定律的理解和应用。
同时，通过小组讨论的方式，让学生互相交流和学习。
4.归纳小结：回顾机械能守恒定律的内容和条件，总结实验验证的过程和结果，强调机械能守恒定律在物理学中的重要地位和作用。
同时，让学生提出自己的问题和建议，为今后的学习和发展打下基础。
5.布置作业：根据学生的学习情况和兴趣爱好，布置适量的作业，包括理论题、计算题和实验题等，让学生进一步巩固所学知识和提高应用能力。
关于机械能守恒定律教学的几点思考
关 于机械 能守恒定律教 学的几点 思考
中图分类号 ：Ｇ７１２
武 少文
（凤 阳师 范学校 安徽 ·凤 阳 ２３３１００）
文献标识２００９）２２－１７７－０１
摘 要 机械能守恒定律是高中物理教学 中的重点及难 点，学 生能否正确和熟练地应用机 械能守恒定 律来解决相关的力学问题 ， 关键在于对机械能守恒定律 能否进行 深刻的理 解和把握 。
高中物理教材对机械 能守恒定律 的表述为 “在 只有重力 和弹力 做功的情形 下，物体 的动能和势 能（重力势能和弹性势能 ）发生相互 的转化 ，机械能的总量保持不 变”。由此可知 物体机械能守 恒的条
件是：物体只在重 力和弹力做 功的情形 下 ，发生动能 和势能 的相互 转化。这两句话是互为补充 的，教学 时不要将其 割裂开来 ，应 引导 学生认识 到“物体 只在重力和 弹力做 功的情形下 ”这句话包括 的含 义是 ：（１）物体 只受重力和弹力 的作 用和做功 ；（２）物体除受重 力和 弹力 的作用 和做 功外 ，还受到其他力 的作用 ，但其 他力不做功或 做 功的代数和为零。教材 对守恒条件没有作太多的说明和要求 。而对 守恒条件的判断恰是 大多数学生开始学 习机械 能守 恒定律 的一个 难点 ，在实际教学中可按 照以下几个步骤来进 行。
做功的特点 ，即只引起动 能与势能的相互转 化 ，而不改变物体 总的 机械能。而其他外力对物体傲功 ，则会 引起物体机械能的改变。 ４ 应用机械能守恒 定律 解题 时应 注意 的几个问题 ４．１ 同一物体应选取统一 的惯性参 照系和势能零点
机械能守恒定律只成立于惯性系 ，而动能 的大小 与选取 的 惯性系有关 ，势能 的大小与势能零点的选取有关。即同一物体在 不 同的惯性 系和相 对不同 的势能零点 其动能和势能 的描述结果不 同，因此在应用机械能守恒定律解题时必须选取统一的惯性参照系 和势能零点 。而且选 取的惯性系和势 能零点应尽量使 机械能守恒 定律的表达式简洁。通常选取地 面作为惯 性参 照系和势能零点 。 ４．２ 应用机械 能守恒定律解 题时应 注意和动能定 理的区别
机械能守恒定律考点总结
机械能守恒定律考点总结1．做功情况的判断（1）根据力和位移方向的夹角判断，此法常用于恒力做功的判断；（2）根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力做的功；（3）根据功能关系或能量守恒定律进行判断。
若有能量转化，则应有力做功。
2．求变力做功应注意的问题虽然cos W Fs α=适用于恒力做功，但是对于变力做功的问题，仍然可以用该公式进行定性分析，不过，注意不要盲目利用该公式进行计算；至于动能的变化量E ∆，一定要依据动能定理进行分析，合力所做的功为正，说明动能增加；合力所做的功为负，说明动能减少。
3．变力做功的方法（1）动能定理求变力做功动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动，既适用于求恒力做功，也适用于求变力做功。
因使用动能定理可由动能的变化来求功，所以动能定理是求变力做功的首选。
（2）应用动能定理求变力做功时应注意的问题①所求的变力做功不一定为总功，故所求的变力做的功不一定等于ΔE k 。
②合外力多物体所做的功对应物体动能的变化，而不是对应物体的动能。
③若有多个力做功时，必须明确各力做功的正负，待求的变力做的功若为负功，可以设克服该力做功为W ，则表达式中用–W ；也可设变力做的功为W ，则字母本身含有符号。
（3）用微元法求变力做功将物体分割成许多小段，因每小段很小，每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力，这样就将变力做功转化为在无数多个无穷小的位移上的恒力所做的功的代数和。
（4）化变力为恒力变力做功直接求解时，往往都比较复杂，若通过转换研究对象，有时可以化为恒力，用W =Fl cos α求解。
此方法常应用于轻绳通过定滑轮拉物体的问题中。
（5）利用平均力求变力做功在求解变力做功时，若物体受到的力方向不变，而大小随位移呈线性变化，即力均匀变化时，则可以认为物体受到一大小为122F F F +=的恒力做用，F 1、F 2分别为物体初、末状态所受到的力，然后用公式cos W Fl α=求此力所做的功。
机械能守恒定律条件的七大误区
图2 例析机械能守恒定律条件的七大误区江苏省兴洪中学（223900） 沙磊机械能守恒定律是能量的转化与守恒定律这一自然界普遍遵循的规律，在机械运动范围内的具体表现，有其独特的研究对象和适用条件。
对其成立条件的认识和理解，是运用这一定律的前提，本文从学生容易出错的几个误区谈谈自己的观点，给学生提供一个学习的平台。
误区一：物体系的加速度等于g ，则物体的机械能守恒。
物体的加速度大于或小于g ，则物体的机械能不守恒。
错误的原因是认为物体在重力做功的情况下,机械能守恒,既然只受重力,那么物体的加速度当然是g ．实际上物体的加速度等于、大于或小于g ，它不是物体机械能守恒的条件，与物体机械能是否守恒无关，这种情况下物体的可能守恒也可能不守恒，应根据实际情况而定，例如质量为m 的物体在滑动摩擦因数为μ、倾角为θ的斜面上滑下，如图1所示。
物体在加速下滑的这一运动过程中，此时物体受到3个力作用，即mg 、N 和f 。
物体的加速度a=gsinθ—μgcosθ小于g ，物体机械能不守恒；如果斜面是光滑的,物体的加速度a= gsinθ也小于g ，但物体机械能守恒。
当物体加速上升时，此时物体受到两个力的作用，合力产生的加速度等于g ，这个过程中物体机械能不守恒，如图2。
如果物体做自由落体运动，加速度也为g ，但此时物体的机械能守恒。
误区二：系统所受到的合外力为零，则系统机械能守恒。
系统中物体受力为零，有两种可能：（1）系统中有滑动摩擦力做功，则系统的机械能不守恒。
（2）系统内没有滑动摩擦力做功，则系统的机械能也可能不守恒。
对于（1）系统中有滑动摩擦力做功，系统中有内能的产生，系统机械能减少，机械能不守恒。
如光滑水平面上A 、B 两个物体组成系统在相互滑动过程中（A 、B 间有摩擦力），由于系统内摩擦力做功A 、B 的机械能减少，如图3所示。
对于（2）有两种可能：①静止的物体，②匀速直线运动的物体。
对于①其机械能不变，当然它不违背机械能守恒的规律。
高三物理机械能守恒定律
看是否只有重力或弹力做功。
要点二 机械能守恒的表达形式
1.守恒的观点：Ek1+Ep1=Ek2+Ep2，即初状态的动能与势能之和等于 末状态的动能与势能之和。
2.转化的观点：ΔEk=-ΔEp，即动能的增加量等于势能的减少量。 3.转移的观点：ΔEA=-ΔEB，即A物体机械能的增加量等于B物体机 械能的减少量。
联立①⑤式，代入数据解得F=0.3 N，方向竖直向下。
【名师支招】1.要明确动能定理适用于任何物理过程或适用于某一 过程中的任一阶段，在使用动能定理解决问题时务必选取恰当的过程， 以使解题过程简明扼要，少走弯路；注意重力做功的特点，结合过程 正确计算合力，也是使用动能定理的关键环节。
2.应用机械能守恒定律要注意 (1)机械能守恒定律方程往往只涉及过程的初、末两状态，不必考 虑中间过程的细节，这使问题解决变得简单快捷。 (2)列机械能守恒定律方程之前，须先确定参考平面，灵活选择零 势能面可使方程得到简化。本题中还可以以细弯管的最低点所在水平 面为参考平面，同学们可试着列出机械能守恒定律方程，并与本题解 析中所列方程进行比较，看哪个更简便。 (3)常用的机械能守恒表达形式有以下两种： ①Ep1+Ek1=Ek2+Ep2 ②ΔEp减＝ΔEk增
要点一 正确理解机械能守恒的条件
要正确理解系统机械能守恒的条件，可从以下几个方面入手。 1.抓住“守恒”的意义 “守恒”即“保持不变”，只要系统的动能增加(或减少)跟系统的重力势能的减少 (或增加)相等，系统的动能与重力势能之和就保持不变，即系统的总机械能就守恒。 2.抓住重力势能变化及动能变化的原因和量度(功能关系) 重力势能的变化是由于重力做功引起，并且重力所做的功WG刚好等于重力势能的减少， 即WG=Ep初-Ep末，故ΔEp=-WG。 动能的变化则是合外力(包括重力)做功引起的，而且合外力对物体所做的功WG在数 值上就等于物体动能的变化，即： ΔEk=W合 若系统机械能守恒，必然有ΔEk+ΔEp=0，由以上两式可得W合-WG=0，即W合=WG。 可见，只要重力的功等于合力的功，亦即只要只有重力做功，系统的机械能就守恒。
《机械能守恒定律》重难点复习
《机械能守恒定律》重难点复习一、功1.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。
2.条件：力和力的方向上位移的乘积。
3.公式：W=F S cos θ4.功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
功的正负表示能量传递的方向，即功是能量转化的量度。
5.功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6.功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7.几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ二、功率1.概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2.公式：t W P=（平均功率） θυcos F P =（平均功率或瞬时功率） 3.单位：瓦特W4.分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。
5.应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值max υ，则f P /max =υ。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P=时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度max υ，则fP /max=υ。
三、重力势能1.定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。
2.公式：mgh E P =h ——物体具参考面的竖直高度3.参考面a.重力势能为零的平面称为参考面；b.选取：原则是任意选取，但通常以地面为参考面若参考面未定，重力势能无意义，不能说重力势能大小如何选取不同的参考面，物体具有的重力势能不同，但重力势能改变与参考面的选取无关。
诠析“探究机械能守恒定律实验”的要点问题
（ １ ）１ ９ ０ ０ ～ １ ９ ２ ５ 年 ：民族工商业进一步发展 ；清 政府 和民国政府 的鼓 励 。 （ ２ ）１ ９ ２ ５ ～ １ ９ ５ ６ 年 ：民国
政府对 民族企业既鼓励 又压制 （ 四大家族 ） ；抗 日战
离中 ２ ０ １ ３年 第 ３ 期
理综 高参
求 出点 ２ ，３ ，……处的瞬时速度 ……．
②从 企业性质角度 ：
阶段划分 １ ９ ０ ０ ～ １ ９ ５ ６年
１ ９ ５ ６年 至 今
争对民族经济的破坏 ；中国共产党新 民主主义 经济政
阶段名称 民族ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ资本 主义企业
社 会 主 义企 业
策 ；民族工业 曲折发展 。 （ ３ ）１ ９ ５ ６ ～ １ ９ ９ ９年 ：三大
Ｃ ． 根据做匀变速直线运动 的
解析 ：（ 一 ）物体下落的时间由打点计 时器记录 ， 无需测 出 ，由于空气阻力 、摩擦阻力等的影响 ，重 物 实际下落 的加速度小于重力加速度 ｇ ，故用ｖ ＝ ｇ ｔ 和 ＝ 、 ／ 计算某 点 的瞬 时速度 时会使 动 能增量测 量值 由匀变速直线运动的规律知纸带 上某点 的瞬时速 度等于这点前后相邻两点间的平 均速度 ：纸带开始打 出的点 比较密集 ，测出的时间误差很 大，实验 中的加 速度是小 于实验 当地 的 ｇ ，故不 能用公式 ＝ 来 偏大 ，故选项 Ａ、Ｂ都错．
计数点要离起始 点适 当远些 ．
三 、 热 点题 型
度 尺测 量 ０到 Ａ、曰、Ｃ各点 的距离 ，并 记 录在 图 中，问 ：
热点一
基 本物理量 的测量与计算
— —
①这三个数据中不符合 有效数字读数要求 的是
机械能守恒定律应用梳理
机械能守恒定律应用梳理摘要:机械能守恒定律解决问题是平时物理教学中教师和学生经常碰到的方法，如何正确引导学生从判断、运用到熟练地用不同的表达式，这是我们需要解决的一大问题。
而我们也正是从这些方面着手，同时与动能定理，动量守恒定律做了比较，使学生能够熟练掌握机械能守恒定律的应用。
关键词：机械能守恒定律；动能定理、动量守恒定律的比较；应用梳理机械能守恒定律是力学的重要规律，也是近几年高考的热点，考查形式多样，选择题、计算题和实验题都有；考查角度多变，多数试题与牛顿运动定律、圆周运动、平抛运动、动能定理、功能关系及电磁学知识相联系；试题的设计思路隐蔽、过程复杂、并且常与生产、生活及现代科技联系，综合性强，难度为中等或较大。
机械能守恒定律研究对象一般为单个或多个物体组成的系统，定律本身又有适用条件的限制，致使题目难点较大，学生反应难学，教师也感到难教，成为复习阶段的难点。
因此，笔者对学习机械能守恒定律的教学总结如下：一、机械能守恒定律条件的应用及判断1.条件：只有重力或系统内的弹力做功，可以从下面几方面理解：(1)只受重力作用。
如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体机械能守恒。
(2)受到除重力或弹簧的弹力之外的其它力，但其它力不做功或做功为零，只有重力或弹簧的弹力做功。
例如，物体沿光滑斜面或光滑曲面滑动，物体机械能守恒。
例1：如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R。
一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。
要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。
求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。
解析：设物块在圆形轨道最高点的速度为v，由机械能守恒定律得三、机械能守恒定律与动能定理的区别机械能守恒定律的适用是有条件的，而动能定理具有普适性；机械能守恒定律反映的是物体初、末状态的机械能间的关系，而动能定理揭示的是物体的动能变化与引起这种变化的合力的功的关系，既要考虑初、末状态的动能，又要认真分析对应这两个状态间经历的过程中各力做功情况；动能定理侧重于解决一个研究对象受合外力做功的影响，而引起自身动能的变化，而机械能守恒定律是排除外界因素对系统的影响，研究系统内两个或多个研究对象之间动能和势能相互转化的规律。
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运用机械能守恒定律应注意的几个问题
四、机械能守恒定律与其他规律配合使用问题
物理现象的实际可行性受多重规律的共同约束。
上面的题目中就
不仅需用机械能守恒定律，还要用到动量守恒定律。
因为仅由机械能守恒列出的一个方程不可能解出两个物理量。
有些问题从机械能守恒角度看似乎是可能的，例如，设想让过山车达圆周最高点时速度恰为零，这并不违反机械能守恒定律，但实际上是不能实现的。
这是因为过山车的运动既要受机械能守恒定律的约束，也要受牛顿第二定律的约束。