2021-高中物理人教版必修第二册课件：第八章第4节

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？

人教版高中物理必修2第8章第4节机械能守恒定律课件(共34张PPT)

新知讲解
跳板跳水
运动员从跳板上弹起的过程中，跳板的——弹—性——势—能———转化为运动员的 ——动—能———。
结论: 物体的动能和弹性势能可以相互转化。
新知讲解
3.机械能重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式，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成另一种形式。
课堂练习
2.关于机械能，下列说法中正确的是（ D ） A．做变速运动的物体，只要有摩擦力存在，机械能一定减少 B．如果物体所受的合外力不为零，则机械能一定发生变化 C．作斜抛运动的物体，不计空气阻力时，机械能是守恒的。因而物体在同一高度, 具有相同的速度 D．在水平面上做变速运动的物体，它的机械能不一定变化
进一步整理可得：
1 2
mv
2 2
+
mgh 2
=
1 2
mv
2 1
+ mgh 1
新知讲解
等式左边为物体末状态动能与势能之和，等式右边为物体初状态动能与势能之和。结论：在只有重力做功的系统内，动能与重力势能互相转化时总的机械能保持不变。
思考与讨论在上图中，如果物体从位置 B 沿光滑曲面上升到位置 A，重力做负功。这种情况下上式的关系是否还成立？
所以机械能守恒定律是有条件的。
FN A
例1：如图物体沿光滑曲面滑
G
h1
B
h2
下的情形。这种情形下，物体受到哪些力的作用？哪些力做功？
新知讲解
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。
如图所示物体在某一时刻处在高度为 h1 的位置A，这时它的速度是 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 。用 W 表示这一过程中重力做的功。

(人教版)高中物理人教版必修2全套课件

判一判： (1)做曲线运动的物体，合外力的方向一定是变化的。( ) (2)做曲线运动的物体，速度与合外力不可能在同一条直线上。( ) (3)做曲线运动的物体，加速度的大小有可能是不变的。( )
答案： (1)× (2)√ (3)√
课堂互动·考点探究
物体运动性质的判断 1．运动性质 (1)由于做曲线运动物体的速度方向时刻在变化，不管速度大小是否改变，因其矢量性，物体的速度在时刻变化，即曲线运动一定是变速运动。 (2)
解析：物体在 A 点时的速度 vA 沿 A 点的切线方向，物体在恒力 F 作用下沿曲线运动，此力 F 必有垂直于 vA 的分量，即力 F 可能为图中所示的各种方向之一，当物体到达 B 点时，瞬时速度 vB 沿 B 点的切线方向，这时受力 F′＝－F，即 F′可能为图中所示的方向之一；可知物体以后只可能沿曲线 Bc 运动，所以本题的正确选项为 C。
答案： D
2．对于两个分运动的合运动，下列说法中正确的是( ) A．合运动的速度一定大于两个分运动的速度 B．合运动的速度一定大于某一个分运动的速度 C．合运动的方向就是物体实际运动的方向 D．由两个分运动速度的大小就可以确定合运动速度的大小
解析：根据平行四边形定则，合运动速度的大小和方向可由对角线表示，而邻边表示两个分运动的速度。由几何关系知，两邻边和对角线的长短关系因两邻边的夹角不同而不同，当两邻边长短不变，而夹角改变时，对角线的长短也将发生改变，即合运动速度也将变化，故选项 A、B、D 错误，选项 C 正确。
如图所示，水平抛出的物体在空中运动时轨迹为曲线。试根据上述情景讨论： (1)不同时间内的位移方向是否相同？ (2)试讨论物体在曲线运动中的位移大小和路程有什么关系？
提示： (1)不相同。由于物体的轨迹是曲线，不同时间的位移方向发生变化。

2024年「人教版」高中物理必修第二册全册课件

2024年「人教版」高中物理必修第二册全册课件一、教学内容1. 章节一：静电场详细内容：电荷与电场、电场强度、电势、静电能、电容、静电场中的导体与电容器。

2. 章节二：电流与磁场详细内容：电流、电阻、磁场、电磁感应、交流电、电磁场。

二、教学目标1. 理解并掌握静电场和电流与磁场的基本概念、基本原理。

2. 学会运用物理公式进行问题分析，提高解决实际问题的能力。

3. 培养学生的实验操作能力，激发对物理现象的好奇心和探索精神。

三、教学难点与重点1. 教学难点：电场强度、电势、电磁感应等概念的理解；物理公式的运用。

2. 教学重点：电荷与电场、电流与磁场的基本原理；实验操作技巧。

四、教具与学具准备1. 教具：电荷模型、电场线演示器、电流表、磁场演示器等。

2. 学具：实验器材（导线、电阻、电容等）、计算器、草稿纸等。

五、教学过程1. 导入：通过实践情景引入，如静电现象、磁铁吸引铁钉等，激发学生兴趣。

2. 知识讲解：（1）静电场：电荷与电场、电场强度、电势、静电能、电容、静电场中的导体与电容器。

（2）电流与磁场：电流、电阻、磁场、电磁感应、交流电、电磁场。

3. 例题讲解：选取典型例题，讲解解题思路与方法。

4. 随堂练习：设计针对性的练习题，巩固所学知识。

5. 实验操作：指导学生进行相关实验，提高动手能力。

六、板书设计1. 板书内容：章节、重要概念、公式、典型例题、实验步骤等。

2. 板书布局：清晰、条理分明，突出重点。

七、作业设计1. 作业题目：（1）计算题：电场强度、电势的计算；电流、电阻的计算。

（2）实验题：设计一个简单的电路，观察电流与电压的关系。

（3）分析题：分析电磁感应现象在实际生活中的应用。

2. 答案：详细解答，注重解题过程。

八、课后反思及拓展延伸2. 拓展延伸：（1）查阅资料，了解静电场、电流与磁场的最新研究动态。

（2）开展小组讨论，探讨物理现象在实际生活中的应用。

（3）鼓励学生进行创新实验，提高实验技能。

人教版高中物理必修第2册第八章机械能守恒定律第4节机械能守恒定律

2 D 错误．
课时1 机械能守恒定律的理解及应用
刷易错
易错点1 不能正确理解机械能守恒定律
8．[江苏连云港 2021 高一下期末]如图所示，轻质弹簧竖直放置，下端与水平地面相连，让小球从距离弹簧上端一定高度自由下落，直至弹簧被压缩到最短的整个下落过程中(弹簧始终在弹性限度内且不计空气阻力的影响)，下列说法正确的是( D )
物理必修第二册 RJ
04
第4节机械能守恒定律
01
课时1 机械能守恒定律的理解及应用
课时1 机械能守恒定律的理解及应用
刷基础
题型1 对机械能、能量转化的理解
1．[浙江杭州外国语中学 2021 高一下期末改编]奥运会比赛项目撑杆跳高如图所示，下列说法不正确的是( D )
A．助跑过程中，运动员的动能逐渐增大 B．从杆触地到起跳后上升过程中，杆的弹性势能先增大后减小 C．在起跳后上升过程中，运动员的重力势能逐渐增大 D．在最高点杆的弹性势能最大
课时1 机械能守恒定律的理解及应用
刷易错
易错分析
一般情况下物体的碰撞或绳子的拉伸等，都会使物体一部分机械能转化为内能，此时物体机械能必定不守恒，而学生做题时容易将这一点忽略，从而造成错解．本题易犯的错误是误认为小球运动的整个过程中机械能守恒，从而得到 mgh＝1mv2，代入数据可得小球运动到最低点 A 时的速度 v＝ 3gl，导致出现错解．
2
课时1 机械能守恒定律的理解及应用
刷提升
1．[江苏南京 2021 高一下期末]小明在体验蹦极运动时，把一端固定的长弹性绳绑在脚踝关节处，从高处由静止落下．将小明的蹦极过程近似为在竖直方向的运动，在运动过程中，把小明视作质点，不计空气阻力及绳重．下列判断中正确的是( B )

人教版高一物理必修第二册第八章机械能守恒定律教材分析优秀课件PPT(共41张)

把上面各式相加，可得:
W
1 2
mv22
1 2
mv12
适用范围
Wn
1 2
mv22
1 2
mvn'2
（1）动能定理既适用于直线运动，也适用于曲线运动
（2）既适用于恒力做功,也适用于变力做功
动能和动能定理
系统
Fx1
fx1
1 2
MV
2
1 2
MV02
fx2
1 2
mv2
1 2
mv02
Fx1
f
( x1
x2 )
(1 2
功与功率
变力做功 3、利用图像例3：计算弹簧弹力做功 4、动能定理例4：求竖直面圆周运动摩擦力做功
5、利用功与功率的关系例5：求汽车额定功率启动牵引力做功
功与功率
作用力与反作用力做功：两个力做功之和为零两个力做功之和为正两个力做功之和为负
功与功率
平均功率和瞬时功率
定义
P W 反映力做功的快慢 t
《机械能守恒定律》教材分析
课标要求
2.1.1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。
2.1.2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。
2.1.3 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。
2.1.4 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。
EpG Ep弹 =Ek
Ek EpG +Ep弹 =0
只有重力或弹力做功，系统机械能守恒
功与功率
W Fl cos
F

人教版高中物理必修第二册第8章第4节机械能守恒定律(课件)

环节四：机械能守恒定律的应用
应用机械能守恒定律分析问题的思维流程： (1)确定研究对象及运动过程。 (2)分析物体在运动过程中的受力情况，明确过程中系统内是否只有重力或弹力做功，是否满足机械能守恒的条件。 (3)如果满足机械能守恒的条件，规定势能参考面，明确初状态的动能和势能和末状态的动能和势能。 (4)根据机械能守恒定律写出表达式并计算求解。
根据以上的研究，你认为物体在运动过程中机械能守恒的条件是什么？你对机械能守恒是如何理解的？
只有重力或弹力做功。
环节三：通过定量研究机械能之间的相互转化，得出机械能守恒定律
重力势能是地球与物体所组成的“系统”所共有的，弹性势能也是系统所共有的，如弹簧的弹性势能是弹簧与弹簧连接的物体所构成的“系统”所共有的，它们都具有系统性，所以守恒对象是指 “系统”。
在这个过程中，空气阻力和摩擦力足够小，可以忽略不计。滑块的运动有什么特点？
滑块在O点左右两侧运动。
环节二：从动能和势能转化的角度，认识机械能守恒
在理想过程中，能量是如何转化的？通过什么力做功，实现了能量的转化？整个过程中，存在守恒量吗？
从A点到O点，弹力做正功，弹性势能减少。根据动能定理，只有弹力做功，合力做的功即弹力做的功，弹力做正功，动能增加。滑块到达O点时，动能最大，弹性势能最小。
小球从光滑斜面A上滚下的过程中，它的重力势能不断减少，但它的速度越来越大，即它的动能不断增加，所以这个过程中小球的重力势能转化为动能；在小球冲上光滑斜面B的过程中，它的重力势能不断增加，但它的速度越来越小，即它的动能不断减少，在这个过程中小球的动能不断转化为重力势能。
环节二：从动能和势能转化的角度，认识机械能守恒
能量守恒。 16世纪末，伽利略、惠更斯、托马斯·杨等科学家对上述现象进行了不懈的研究，认为应当从能量的角度来研究这个“守恒量”。这节课我们就从能量的角度来研究一下，能量是如何转化的呢？这个关于能量的守恒量究竟是什么呢？

新教材人教版高中物理必修二第八章第4节机械能守恒定律同步练习含答案

（1）滑块运动到斜面底端的B点时的速度大小为________；
（2）滑块进入圆弧轨道的B对轨道的压力_________。
16．如图，光滑固定斜面的倾角为30°，A、B两物体的质量之比为4∶1．B用不可伸长的轻绳分别与A和地面相连，开始时A、B离地高度相同．在C处剪断轻绳，当B落地前瞬间，A、B的速度大小之比为_______，机械能之比为_________（以地面为零势能面）．
（1）A、C两点的高度差；
（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；
（3）要使小物块不滑出长木板，木板的最小长度．
18．如图所示，一物体质量m= 2 kg．在倾角为θ=37°的斜面上的A点以初速度v0= 3 m／s下滑．A点距弹簧上端B的距离AB= 4 m．当物体到达B后将弹簧压缩到C点，最大压缩量BC= 0.2 m．然后物体又被弹簧弹上去，弹到的最高位置为D点，AD= 3 m．挡板及弹簧质量不计，取g=10m／s2，sin37° = 0.6，求：
A．运动员到达最低点前加速度先不变后增大B．蹦极过程中，运动员的机械能守恒
C．蹦极绳张紧后的下落过程中，动能一直减小D．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力一直增大
4．如图所示，固定的倾斜光滑杆上套有一个质量为m的小球，小球与一轻质弹簧一端相连，弹簧的另一端固定在地面上的A点，已知杆与水平面之间的夹角θ<45°，当小球位于B点时，弹簧与杆垂直，此时弹簧处于原长。现让小球自C点由静止释放，在小球滑到杆底端的整个过程中，关于小球的动能、重力势能和弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（）
19．（1）（2）（3）
A． B． C． D．
9．如图，滑块a、b的质量均为m，a套在固定竖直杆上，与光滑水平地面相距h，b放在地面上。a、b通过铰链用刚性轻杆连接，由静止开始运动。不计摩擦，a、b可视为质点，重力加速度大小为g。则()

高中物理第八节机械能守恒定律课件新人教版必修2

个物体的机械能均增加或均减少，则系统的机械能也不守
恒．当然，这种方法只能判断系统的机械能明显不守恒的
情况，对于另一些情况(如系统的动能增加而势能减少)则
栏
无法做出定性的分析．
目链
名师提示：从能量特点看：只有系统动能和势能接
相互转化，无其他形式能量(如内能)之间转化，则系统机
械能守恒．从做功特点看：只有重力和系统内的弹力做
栏
_重__力__势___能转化成了___动_____能，如图甲所示．
目链
2．弹性势能与动能．
接
课前导读
被压缩的弹簧具有__弹__性____势能，弹簧恢复原来形状的过程，弹力做正功，弹性势能___减__少_____，被弹出的物体的动能____增__加__，弹__性__势__能__转化为动能，如图乙所示．
栏目链接
3．机械能．重__力__势__能__、弹性势能和__动__能____的总称，通过重力或弹力做功，机械能可以从一种形式 __转__化____ 成另一种形式．
课前
导读二、机械能守恒定律
1．推导．
Ek2－Ek1
Ep1－Ep2
栏
目
链
Ek2＋Ep2
(2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒．
②一个物体机械能的减少(或增加)量等于其他物体
机械能的增加(或减小)量，即EA1－EA2＝EB2－EB1.
栏目
链
4．机械能守恒的判定．
接
(1)对单个物体而言：其机械能是否守恒一般通过做功来判定．分析除重力、弹簧弹力外，有无其他力做功，若无其他力做功，则其机械能守恒，若有其他力做功，且不为零，则其机械能必定不守恒．

2021-高中物理人教版必修第二册课件：第八章 第4节

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)