高中物理第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定律2新人教版

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人教版(新课标)高中物理必修二第七章机械能守恒定律——功和功率

人教版(新课标)高中物理必修二第七章机械能守恒定律——功和功率
第七章
机械能
1 功和功率
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第1讲 功和功率
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考点1 功
1.做功的两个要素 (1)作用在物体上的_力___. (2)物体在__力__的__方__向__上发生的位移. 2.公式:W=_F_x_c_o_s_α__ (1)α是力与__位__移__方向之间的夹角,x为物体对地的位移. (2)该公式只适用于_恒__力__做功.
直线运动
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汽车在平直的公路上以恒定的功率启动,设阻力恒定,则图中 关于汽车运动过程中加速度、速度随时间变化的关系,以下判 断正确的是( )
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A.汽车的加速度—时间图像可用图乙描述
B.汽车的速度—时间图像可用图甲描述
C.汽车的加速度—时间图像可用图丁描述
D.汽车的速度—时间图像可用图丙描述
正功;
当mgtanθ>ma即a<gtanθ时,摩擦力沿斜面向上,摩擦力做
负功.
综上所述,B是错误的.
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4.如图所示,一个物块在与水平方向成α角的恒力F作用下,沿 水平面向右运动一段距离x,在此过程中,恒力F对物块所做的 功为( )
A. Fx
B. Fx
C.Fxsinα
D.Fxcosα
sinα
C. 3 kg 5
D. 9 kg 10
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【解析】选B.设加速过程拉力为F,物体受的阻力为f,由 P=F·v可知,30=F·6,10=f·6,可求得:F=5fN,5 N, 由 甲图可知,0~2 s内物体的加速度 a 6 m / s2 由3 牛m /顿s2, 3
2
第二定律得:F-f=ma,可求得:m 10 k故g,B正确.

高中物理_8 机械能守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

高中物理_8 机械能守恒定律教学设计学情分析教材分析课后反思

机械能守恒定律一、教学目标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。

二、重点、难点分析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。

三、教学过程引入:[师]今天我们共同学习机械能守恒定律,本节课的三维学习目标是[[师]下面我们回顾伽利略关于力和运动关系的理想实验[多媒体动画]把小球从a 处由静止开始释放,经过一段路程后将达到相同高处的b 点,如果降低右边曲面的倾角,把小球仍从A处由静止开始释放,经过更长的路程将达到相同高处的C点。

如果使右边曲面水平,小球由于达不到原来的高度,不需要外力的推动而永远运动下去。

在研究上面这个理想实验中,同学们和伽利略一样认为,小球能达到相同的高度。

那么,小球是不是能达到相同的高度呢?我们通过一个简单的实验来看一看。

可以看出:小球几乎达到了相同的高度.下面,我们来分析一下刚才的实验。

我们在初中曾经学过,动能和重力势能可以相互转化,小球从A→B 的过程中,高度降低,重力势能减小,速度变大,动能增大。

重力势能转化为动能,B→C的过程中,高度升高,重力势能增加,速度减小,动能减小。

《机械能守恒定律》说课稿

《机械能守恒定律》说课稿

《机械能守恒定律》说课稿《机械能守恒定律》说课稿范文《机械能守恒定律》说课稿1一、说教材(过渡句:教材是进行教学的评判凭据,是学生获取知识的重要来源。

首先,我对本节教材进行一定的分析。

)《机械能守恒定律》选自高中物理人教版必修2第七章第8节,本节课的主要内容是机械能的定义及机械能守恒定律。

学生已经知道了重力、弹力及合外力做功对能量的影响,但是如果这三种能量都参与转化,会出现怎样的情况,这是学生亟待解决的问题,本节课中机械能守恒定律的建立已经到了“水到渠成”的时候;其次,本节课的学习也为下节学习能量守恒定律夯实基础。

因此,本节课就本章内容而言,有着举足轻重的地位。

二、说学情(过渡句:学生是学习的主人,学生已有的知识结构和认知水平,是教师授课的依据与出发点。

)我所面对的是高一学生,他们在初中已经学习过有关机械能的基本概念,对机械能并不陌生,接受起来相对轻松。

通过前几节内容的学习,学生对机械能这一概念较初中也有了更深的认识,在此基础上学习机械能守恒定律会更容易些。

三、说教学目标【知识与技能目标】知道机械能的概念,能够分析动能和势能之间的相互转化问题;理解机械能守恒定律的内容和适用条件,会判断机械能是否守恒。

【过程与方法目标】学习从物理现象分析、推导机械能守恒定律及适用条件的研究方法,初步掌握运用能量转化和守恒来解释物理现象及分析问题的方法。

【情感态度价值观目标】体会科学探究中的守恒思想,养成探究自然规律的科学态度,提高科学素养。

四、说教学重、难点【重点】机械能守恒定律的推导及内容。

【难点】对机械能守恒定律条件的理解。

五、说教学方法本节课主要采用的教学方法有实验演示法、问答法、多媒体演示法等。

《机械能守恒定律》说课稿2一、说教材《验证机械能守恒定律》选自人教版高中物理必修二第七章第九节。

本节主要内容为:学生利用打点计时器,打下纸带,通过计算来验证重锤在下落的过程中机械能是否守恒。

本节课,可以升华学生对上节课机械能守恒定律的理解,培养学生科学严谨的态度。

新课标人教版高一物理必修二 第七章 第8节 课下作业综合提升

新课标人教版高一物理必修二 第七章  第8节  课下作业综合提升

第七章 第8节1.质量为m 的小球,从离地面高h 处以初速度v 0竖直上抛,小球能上升到离抛出点的最大高度为H ,若选取该最高点位置为零势能参考位置,不计阻力,则小球落回到抛出点时的机械能是( )A .0B .mgH C.12m v 20+mgh D .mgh 解析:取小球竖直上抛运动的最高点为零势能参考面,则小球在最高点的机械能为0,因不计阻力,小球在运动过程中,只有重力做功,机械能守恒,故小球落回到抛出点时的机械能也为零,A 正确。

答案:A2.两个质量不同的小铁块A 和B ,分别从高度相同的都是光滑的斜面和圆弧面的顶点滑向底部,如图1所示。

如果它们的初速度都为0,则下列说法正确的是( ) 图1A .下滑过程中重力所做的功相等B .它们到达底部时动能相等C .它们到达底部时速率相等D .它们在最高点时的机械能和它们到达最低点时的机械能大小各自相等解析:小铁块A 和B 在下滑过程中,只有重力做功,机械能守恒,则由mgH =12m v 2,得v =2gH ,所以A 和B 到达底部时速率相等,故C 、D 正确;由于A 和B 的质量不同,所以下滑过程中重力所做的功不相等,到达底部时的动能也不相等,故A 、B 错误。

答案:CD3.如图2所示,物体A 静止在光滑的水平面上,A 的左边固定有轻质弹簧,与A 质量相等的物体B 以速度v 向A 运动并与弹簧发生碰撞,A 、B 始终沿同一直线运动,则A 、B 组成的系统动能损失最大的时刻是( ) 图2A .A 开始运动时B .A 的速度等于v 时C .B 的速度等于0时D .A 和B 的速度相等时 解析:A 、B 和弹簧组成的系统机械能守恒,当A 、B 速度相等时,弹簧的形变量最大,弹性势能最大,即A 、B 组成的系统动能损失最大,故D 正确。

答案:D4.飞船顺利发射升空后,在离地面340 km的圆轨道上环绕地球运行了多圈。

运行中需要多次进行“轨道维持”。

所谓“轨道维持”就是通过控制飞船上发动机的点火时间和推力的大小、方向,使飞船能保持在预定轨道上稳定运行。

新课标人教版高一物理必修二 第七章 第8节 机械能守恒定律

新课标人教版高一物理必修二 第七章  第8节  机械能守恒定律

(2)被压缩的弹簧具有 弹性势 能,当弹簧恢复原状 时,把跟它接触的物体弹出去。这一过程中,弹力做 正
功,弹簧的 弹性势 能减少,转化为物体的 动 能。
(3)动能和势能统称为 机械能 。通过重力或弹力做 功, 机械能 可以从一种形式转化为另一种形式。
2.机械能守恒定律 (1)推导: ①建立情景:自由落体运动或抛体运动或沿光滑曲面下滑。
[名师点睛] (1)机械能守恒的研究对象一定是系统,至少包括地球在内。 (2)“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。
1.如图7-8-1所示,下列关于机械能是否守恒的判断 正确的是 ( )
图7-8-1
A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,A机械能守恒
B.乙图中,物体B在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜 面下滑时,B机械能守恒 C.丙图中,不计任何阻力时,A加速下落,B加速上升 的过程中,A、B组成的系统机械能守恒
C.动能增加,重力势能减少 D.动能增加,重力势能增加 解析:运动员腾空跃下,不考虑空气阻力,只受重力作用, 故机械能守恒。下落过程中高度减小,重力势能减少,速
度增大,动能增加。选项C正确。
答案:C
2.物体在平衡力作用下的运动中
A.物体的机械能一定不变 B.如果物体的重力势能有变化,则它的机械能一定有变化 C.物体的动能可能变化,但机械能一定不变 D.物体的重力势能可能变化,但它的机械能一定不变
新课标人教版 高一物理 必修二
新知预习〃巧设计
第 七 章
第 8 节
名师课堂 〃一点通
要点一 要点二
创新演练 〃大冲关
随堂检测归纳小结 课下作业综合提升
1.知道什么是机械能,能够分析物体的动能和势能之 间的相互转化问题。
2.能够根据动能定理和重力做功与重力势能变化间的

《机械能守恒定律》说课稿

《机械能守恒定律》说课稿

《机械能守恒定律》说课稿《机械能守恒定律》说课稿机械能守恒定律的建立就水到渠成,本节内容是本章的重点内容,通过学习,学生不难掌握机械能守恒定律的表达式和运用求解简单的问题。

以下是为大家整理的《机械能守恒定律》说课稿,希望可以帮助到有需要的朋友。

《机械能守恒定律》说课稿〔1〕一、学情分析学生已经在初中学习过有关机械能的基础概念,对“机械能〞并不算陌生,承受起来相对轻松。

通过前几节内容的学习,同学们对“机械能〞这一概念较初中有了更深认识,在此基础上学习机械能守恒定律学生比较简单理解。

二、教材分析〔一〕教材所处的地位和作用本节课是本章的重点内容,要求学生能初步掌握机械能守恒定律的内容并能用来解决一些简单问题。

机械能守恒条件的判定、机械能守恒定律的应用,是教学的重点。

运用机械能守恒定律解答相关的问题,这一内容在整个高中力学中又起着承前启后的作用,在物理学理论和应用方面非常重要,不同运动形式的转化和守恒的思想能指引我们揭露自然规律、取得丰硕成果。

但这种思想和有关的概念、规律,由于其抽象性强,学生不易理解、掌握。

学生要真正的掌握和灵活运用还是很困难。

机械能守恒定律的探究建立在前面所学知识的基础上,教材上通过多个具体实例,先猜想动能和势能的相互转化的关系,引出对机械能守恒定律及守恒条件的探究,联系重力势能和重力做功及弹性势能与弹力做功的关系的学习,由定性分析到定量计算,逐步深入,最后得出结论,并通过应用使学生领悟定律在解决实际问题时的优越性。

在教学设计时,力图通过生活实例和物理实验,展示相关情景,激发学生的求知欲,引出对机械能守恒定律的探究,体现从“生活走向物理〞的理念,通过建立物理模型,由浅入深进行探究,让学生领悟科学的研究方法,并通过规律应用稳固知识,体会物理规律对生活实践的作用。

②采用节水灌溉技术:以色列主要推广了喷灌和滴灌技术,把水送到植物最需要的根部,最大限度地利用了水资源,实现了在荒漠上发展灌溉农业,举世瞩目。

人教版高中物理Ⅱ课后习题答案

人教版高中物理Ⅱ课后习题答案

人教版高中物理Ⅱ课后习题答案第五章:曲线运动第1节曲线运动1.答:如图6-12所示,在A、C位置头部的速度与入水时速度v方向相同;在B、D位置头部的速度与入水时速度v方向相反。

2.,速度3.CD第21.。

如图2.解:根据题意,无风时跳伞员着地的速度为v2,风的作用使他获得向东的速度v1,落地速度v为v2、v1的合速度(图略),即:===,速度与竖直方向的夹角为θ,tanθv m s6.4/=0.8,θ=38.7°3.答:应该偏西一些。

如图6-16所示,因为炮弹有与船相同的由西向东的速度v1,击中目标的速度v是v1与炮弹射出速度v2的合速度,所以炮弹射出速度v2应该偏西一些。

图6-164.答:如图6-17所示。

图6-17第31.x一般情=gt=v x2.y=v t=13.3m,零件做平抛运动的初速度为:v=x/t=13.3/0.71m/s=18.7m/s=67.4km/h>60km/h所以该车已经超速。

3.答:(1)让小球从斜面上某一位置A无初速释放;测量小球在地面上的落点P与桌子边沿的水平距离x;测量小球在地面上的落点P 与小球静止在水平桌面上时球心的竖直距离y 。

小球离开桌面的初速度为v = 第4节 实验:研究平抛运动1. 答:还需要的器材是刻度尺。

x 1;x 2;离线运动。

第5节 圆周运动1. 解:位于赤道和位于北京的两个物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度相等,都是622 3.14/7.2710/243600rad s rad s T πω-⨯===⨯⨯。

位于赤道的物体随地球自转做匀速圆周运动的线速度v 1=ωR=465.28m/s位于北京的物体随地球自转做匀速圆周运动的角速度v2=ωRcos40°=356.43m/s2.解:分针的周期为T1=1h,时针的周期为T2=12h(1)分针与时针的角速度之比为ω1∶ω2=T2∶T1=12∶1 (2)分针针尖与时针针尖的线速度之比为v1∶v2=ω1r1∶4.以在处理这个问题时,应该以轮轴为参照物,地面与轮接触而不打滑,所以地面向右运动的速度等于后轮上一点的线速度。

新人教版必修2高中物理第七章机械能守恒定律单元测试(二)

新人教版必修2高中物理第七章机械能守恒定律单元测试(二)

高中物理 第七章 机械能守恒定律单元测试2新人教版必修2一、选择题(本题共14小题,每小题4分,共56分。

在每小题给出的四个选项中,有的小题只有一个选项正确,有的小题有多个选项正确。

全部选对的得6分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分)1.汽车由静止开始运动,若要使汽车在开始运动的一小段时间内保持匀加速直线运动,则( )A .不断增大牵引力功率B .不断减小牵引力功率C .保持牵引力功率不变D .不能判断牵引力功率如何变化2.如图所示,质量为m 的物体P 放在光滑的倾角为θ的斜面体上,同时用力F 向右推斜面体,使P 与斜面体保持相对静止。

在前进水平位移为l 的过程中,斜面体对P 做功为( )A . FlB .1sin 2mg l θ⋅C .mg cos θ·l D .mg tan θ·l 3.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v -t 图象如图所示。

以下判断正确的是( )A .前3 s 内货物处于超重状态B .最后2 s 内货物只受重力作用C .前3 s 内与最后2 s 内货物的平均速度相同D .第3 s 末至第5 s 末的过程中,货物的机械能守恒4.如图所示,细线的一端固定于O 点,另一端系一小球。

在水平拉力作用下,小球以恒定速率在竖直平面内由A 点运动到B 点。

在此过程中拉力的瞬时功率变化情况是( )A .逐渐增大B .逐渐减小C .先增大,后减小D .先减小,后增大5.如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m (包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为13g 。

在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法正确的是( )A .运动员减少的重力势能全部转化为动能B .运动员获得的动能为13mgh C .运动员克服摩擦力做功为23mgh D .下滑过程中系统减少的机械能为13mgh6.如图所示,物体与路面之间的动摩擦因数处处相同且不为零,运动中无碰撞能量损失。

高中物理人教版第七章机械能守恒定律机械能守恒定律-参赛作品

高中物理人教版第七章机械能守恒定律机械能守恒定律-参赛作品

8.机械能守恒定律三维目标知识与技能1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化;2.正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒,理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件;3.在具体问题中,能判定机械能是否守恒并能列出机械能守恒的方程式。

过程与方法1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒;2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题。

情感、态度与价值观通过能量守恒的教学,使学生树立科学观点,理解和运用自然规律,并用来解决实际问题。

教学重点1.掌握机械能守恒定律的推导、建立过程,理解机械能守恒定律的内容;2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式。

教学难点1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件;2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒,能正确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。

教学方法演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。

教学工具投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。

教学过程[新课导入]我们已学习了动能、重力势能和弹性势能。

各种形式的能可以相互转化,物体所受合外力所做的功等于物体动能的改变,重力对物体所做的功等于物体初位置的重力势能与末位置重力势能的差。

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,本节课我们就来定量地研究它们间相互转化时遵循的规律。

[新课教学]一、动能与势能的相互转化1.动能和重力势能的相互转化【演示】如图所示,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动。

记住它向右能够达到的最大高度。

然后用一把直尺在P 点挡住摆线,看一看这种情况下小球所能达到的最大高度。

你认为这个小实验说明了什么?PA C甲乙用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。

把一个小球用细线悬挂起来,把小球拉到一定高度的A点,然后放开,小球在摆动过程中,重力势能和动能相互转化。

我们看到,小球可以摆到跟A点等高的C点,如图甲。

人教版 物理 必修二第七章 机械能守恒定律教案

人教版 物理 必修二第七章  机械能守恒定律教案

第七章机械能守恒定律7.1 追寻守恒量【教学目标】一、知识和技能1.了解守恒思想的重要性。

2.知道能量概念的形成过程。

3.知道动能和势能的概念,了解势能和动能的决定因素。

4.知道势能和动能可以相互转化,且在转化过程中能量守恒。

二、过程和方法1.通过实验观察,让学生感知事物本身存在的规律。

2.学生列举生活中物理现象,进一步体会守恒的基础性、普遍性、重要性。

三、情感、态度和价值观培养学生实事求是的态度,并能依据守恒的思想去解决实际问题。

教学重点:追寻守恒量,建立能量概念的过程。

教学难点:追寻守恒量,建立能量概念的过程。

【教学过程】一、导入新课老师:能量概念的形成和发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的。

能量守恒定律发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化不是没有规律的,基本的规律就是守恒定律。

也就是说:—切运动变化无论属于什么运动形式,反映什么样的物质特性,都要满足守恒定律。

这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题。

教师:“机械能守恒”这个大家并不陌生,请同学说出自己对它的认识?二、新课教学教师:请同学们先自己阅读教材,回答下面的问题。

1.什么叫守恒?2.教材中说:在牛顿之前,伽利略的斜面理想实验已经显现了能量及其守恒的思想,这个实验中什么是不变的?学生的答案可能有很多种,老师注意引导。

教师:演示斜面实验.让学生观察,当小球沿斜面从入高处由静止滚下时,小球的高度不断减少,而速度不断增大,这说明小球凭借其位置而具有的物理量不断减少,而由于运动而具有的物理量不断增大。

当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时,小球的位置不断升高,而速度不断减小,说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加,由于运动而具有的物理量逐渐减少。

教师:如果斜面是光滑的,当小球到达斜面的h高度时,速度为零,小球好像“记得”自己起始的高度。

教师:演示滚摆实验和单摆实验,进一步强化,如果没有摩擦和介质阻力,物体好像“记得”自己初始的高度,即某一量是守恒的。

新人教版必修二第八节机械能守恒定律课件(27张)

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.

7-8-2 机械能守恒定律的应用-高中物理课件(人教版必修二)

7-8-2 机械能守恒定律的应用-高中物理课件(人教版必修二)
(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: 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
则 Ek1 , 0
Ek
2
, 1
2
mv2
Ep1, mgl(1 cos ) Ep2 0
由于该运动过程机械能守恒,则 Ek2 Ek1 Ep1 Ep2
解得 v 2gl(1 cos )
【例】以10m/s的速度将质量为m的物体竖直上抛出,则: ⑴物体上升的最大高度是多少? ⑵上升时在何处重力势能和动能相等?(阻力忽略)
新课标导学
几种常见的机械能守恒的物理模型
必修② · 人教版
物理情境
做抛体运动的物体(不计空气阻力)
如图,不计空气阻力,小球来回摆动 过程
研究对象 物体
做功或能量转化情况 只有重力做功
结论 运动过程中物体的机械能守恒
小球
只有重力做功(绳的拉力不做功) 小球摆动过程中,机械能守恒
如图,不计空气阻力,小球来回摆动 过程
分析:对M、m和细绳所构成的系统,受到外界四个力的作用。 它们分别是:M所受的重力Mg,m所受的重力mg,斜面对M的支持力N, 滑轮对细绳的作用力F。
M、m的重力做功不会改变系统的机械能,支持力N垂直于M的 运动方向对系统不做功,滑轮对细绳的作用力由于作用点没有位移 也对系统不做功,所以满足系统机械能守恒的外部条件,系统内部 的相互作用力是细绳的拉力,拉力做功只能使机械能在系统内部进 行等量的转换也不会改变系统的机械能,故满足系统机械能守恒的 外部条件。
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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
3.如图5-3-7所示,斜面体置 于光滑水平地面上,其光滑斜面上 有一物体由静止下滑,在物体下滑
过程中,下列说法正确的是AD ( )图5-3-7
A.物体的重力势能减少,动能增加 B.斜面体的机械能不变 C.斜面对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功 D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒
kx2 m v2
2
2
所以,小球的动能转化为弹簧的弹性势能,总机
械能不变。
如果有阻力或其他外力做功的情况下,机 械能是否守恒呢?
情景1:用单摆分别挂着空心乒乓球和实 心铁球,看看他们是否能到达原来的高度。
情景2:用外力沿斜面匀速拉动一个物体, 看看这个物体机械能是否守恒?
机械能守恒定律
在只有重力或系统内弹力做功的物体 系统内,动能与势能可以相互转化,总的机械 能保持不变。
3.双星系统只有两个星体间万有引力作用, 不受其他星体的引力作用。
4.竖直方向弹簧振子
机械能守恒定律的常用表达式
E1=E2 ( E1、E2表示系统的初、末态时的机械能,
注意选取零势能参考面)
Δ Ek=−ΔEP (系统动能的增加量等于系统势能的减少量)
Δ EA=−ΔEB (系统由两个物体构成时,A的机械能的增量等
于B的机械能的减少量)
课堂小结
1. 机械能:
包括动能重力势能和弹性势能。
2. 机械能守恒定律:
系统只有重力和系统内弹簧弹力做功,机械 能的总量保持不变,表达式为
1.EK1EP1EK2EP2 2.EK减EP增 3.E1减E2增
3.机械能守恒定律成立的条件:
只 只有重力和系统内弹力作用,
有 没有其他力作用 重
2.如图5-3-6所示,桌面高为h,质量为 m的小球从离桌面高H处自由落下,不
计空气阻力,假设地面处的重力势能为
零,则小球落到地面前瞬间的机械能为
()
A.mgh C.mg(H+h)
C
B.mgH D.mg(H-h)
3. 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最大高度的过程中,
下列说法正确的是D(
知识回顾
机械能的表现形式:
机械能
动能 势能
重力势能 弹性势能
第七章 机械能守恒定律
7.8 机械能守恒定 律
过山车
动能和势能的转化
1. 动能与势能的相互转化
动能
弹性势能
重力势能
2. 机械能守恒定律
一物体沿着光滑的斜面滑,在某一 位置A时,它的动能是 Ek1,势能为 Ep1。
经过一段时间后,物体运动到另 一位置B,它的动能Ek2,势能为 Ep2。
机械能守恒定律成立的条件:
只 只有重力和系统内弹力作用,
有 没有其他力作用 重
力 有重力弹力以外的力作用但 或 这些力不做功 弹
力 做 功
有重力弹力以外的力做功, 但这些力做功的代数和为零
几种常见的机械能守恒的 物理模型
1.对于在水平面上做匀速圆周运动的物 体,向心力与速度方向垂直,对物体不 做功,物体保持机械能守恒。 2.滑轮与物体组成的系统在滑轮表面光滑 的,且滑轮质量不计的条件下,切系统不受 外力,机械能守恒。
只有弹力做功的情况(以水平方向弹簧振子为例)
水平方向弹簧处于原长,一 小球以速度v冲向弹簧,弹 簧压缩最大压缩量为x 问:小球和弹簧组成的系统 机械能是否守恒?
对小球列动能定理:据动能定理:
W Fx kx2 2
kx2 0 mv2
2
2
移项可得
在这个过程中机 械能是否守恒呢?
机械能守恒定律的理论推导 (以物体沿光滑曲面滑下例)
A点机械能 E1=Ek1+Ep1 B点机械能 E2=Ek2+Ep2 重力对物体做的功等于物体动能的增加量:
W=Ek2-Ek1 重力对物体做的共等于物体重力势能的减少量:
W =Ep1-Ep2 两式联立 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2 移项 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 可得 E2=E1 即证机械能守恒。
力 有重力弹力以外的力作用但 或 这些力不做功 弹
力 做 功
有重力弹力以外的力做功, 但这些力做功的代数和为零
课堂练习
1. 下列几种情况中,机械能一定守恒的是 BC


A. 做匀速直线(F合=0)运动的物体 B. 水平抛出的物体(不计空气阻力)
C. 固定光滑曲面上运动的物体
D. 物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动
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