【最新】人教版 高中物理必修二第七章 机械能守恒定律 教材分析 课件(共68张PPT)
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新人教版 物理必修2 第七章 机械能守恒定律 教学辅导 课件(共52张PPT) (共52张PPT)
第三节 功率
平均值：
说明：平均功率与一段时间相对应的，求0 到t时刻内力F的平均功率，分母就是时间t， 即使力F只在其中一段时间内做功。
瞬时值：
注意课本上的公式。
说明：当力的方向始终与物体的速度方向垂 直时，该力的瞬时功率总是零，整个过程， 该力不做功。比如细绳拉住小球绕细绳的 另一端做圆周运动，绳的拉力对小球不做 功；小球沿固定的轨道运动，轨道对小球 不做功等。
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
物理必修2 第七章《机械能守恒定律》
教学辅导
第一节寻找守恒量
第二节 功
定义式：W＝Flcosα 说明：
适用于计算恒力的功； 与参考系有关(一般选地面)； 本节只研究物体做直线运动情况。
正功与负功：能量转化(转移)的方向。
正功：受力物体获得能量； 负功：受力物体失去能量。
α角：力的方向与位移方向的夹角。
本题用动能定理求出阻力的功，再求阻力的 平均值。
功是力对空间的积累，用功除以位移求的是 力的空间平均值；
冲量是力对时间的积累，用冲量除以时间求 得的是力的时间平均值。
第பைடு நூலகம்节 机械能守恒定律
新人教版高中物理必修二《7.8 机械能守恒定律》课件(共24张PPT)
第七章 机械能守恒定律
知识回顾： 1.动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。
2.重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功 等于物体重力势能增量的负值。
3.弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系：弹簧弹 力做的功等于物体弹性势能增量的负值。
W弹
EP＝
1 2
KL21
1 2
KL22
机
械 1.定 义：物体由于做机械运动 能 而具有的能叫做机械能。用符号
法一：a g sin
vt2 v02 2ax
a
vt2
0 2g sin • h sin
2gh
mg
法二：由于运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒
选物体在最高点和底端的两状态
若斜面为光滑曲面，则如何求解？
使用机械能守恒定律的优点： 只要满足守恒的条件，就可利用某两状态的机械能相
等，而不必考虑物体的整个运动过程。而牛顿运动定律必 须要研究整个运动过程的具体特点。
• 1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 • 2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 • 5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月下午12时10分21.11.312:10November 3, 2 021
所示，小球在摆动的过程中，不计阻力， 则下列说法中正确的是(BC ) A.小 球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守恒 D.小球和小车的总机械能不守恒
知识回顾： 1.动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。
2.重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功 等于物体重力势能增量的负值。
3.弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系：弹簧弹 力做的功等于物体弹性势能增量的负值。
W弹
EP＝
1 2
KL21
1 2
KL22
机
械 1.定 义：物体由于做机械运动 能 而具有的能叫做机械能。用符号
法一：a g sin
vt2 v02 2ax
a
vt2
0 2g sin • h sin
2gh
mg
法二：由于运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒
选物体在最高点和底端的两状态
若斜面为光滑曲面，则如何求解？
使用机械能守恒定律的优点： 只要满足守恒的条件，就可利用某两状态的机械能相
等，而不必考虑物体的整个运动过程。而牛顿运动定律必 须要研究整个运动过程的具体特点。
• 1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 • 2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 • 3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 • 4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 • 5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2021年11月下午12时10分21.11.312:10November 3, 2 021
所示，小球在摆动的过程中，不计阻力， 则下列说法中正确的是(BC ) A.小 球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守恒 D.小球和小车的总机械能不守恒
新人教版高中物理必修二第七章第八节机械能守恒定律课件 (共53张PPT)
答案：BCD
1．(多选)图甲、图乙、图丙三种情况中，系统的机 械能守恒的是( )
A．图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动 B．图乙中运动员在蹦床上越跳越高 C．图丙中小车上放一木块，小车的左侧由弹簧与墙 壁相连．小车在左右运动时，木块相对于小车无滑动(车 轮与地面摩擦不计) D．图丙中如果小车运动时，木块相对小车有滑动
(2)动能增加，势能减少，总和减少． (3)守恒．
1．对机械能守恒条件的理解． (1)从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相 互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化． (2)从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力 做功，具体表现在： ①只受重力作用，例如：所有做抛体运动的物体(不 计空气阻力时)机械能守恒．
重点难点
重点
1.机械能守恒定律 的推导和理解. 2.机械能是否守恒 的判断，机械能守
恒定律的应用．
难点
1.机械能守恒条件 的理解和应用. 2.机械能守恒定律 的灵活应用.
知识点一 动能、势能的相互转化
提炼知识 1．动能与重力势能间的转化． 只有重力做功时，若重力做正功，则重力势能转化 为动能，若重力做负功，则动能转化为重力势能，转化 过程中，动能与重力势能之和保持不变．
解析：机械能守恒的条件是只有重力做功，只发生动 能和势能的转化，电梯匀速下降过程中，重力做正功，拉 力做负功，机械能减少，A 错误；起重机吊起重物过程， 重力做负功，拉力做正功，机械能增加，B 错误；物体做 自由落体运动过程，只有重力做功，机械能守恒，C 正确；
考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程，重力做正 功，支持力不做功，滑动摩擦力做负功，机械能减少，D 错误.
解析：(1)(解法一)由 E1＝E2，
对 A、B 组成的系统，当 B 下落时系统机械能守恒，
1．(多选)图甲、图乙、图丙三种情况中，系统的机 械能守恒的是( )
A．图甲中一颗弹丸在光滑的碗内做复杂的曲线运动 B．图乙中运动员在蹦床上越跳越高 C．图丙中小车上放一木块，小车的左侧由弹簧与墙 壁相连．小车在左右运动时，木块相对于小车无滑动(车 轮与地面摩擦不计) D．图丙中如果小车运动时，木块相对小车有滑动
(2)动能增加，势能减少，总和减少． (3)守恒．
1．对机械能守恒条件的理解． (1)从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相 互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化． (2)从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力 做功，具体表现在： ①只受重力作用，例如：所有做抛体运动的物体(不 计空气阻力时)机械能守恒．
重点难点
重点
1.机械能守恒定律 的推导和理解. 2.机械能是否守恒 的判断，机械能守
恒定律的应用．
难点
1.机械能守恒条件 的理解和应用. 2.机械能守恒定律 的灵活应用.
知识点一 动能、势能的相互转化
提炼知识 1．动能与重力势能间的转化． 只有重力做功时，若重力做正功，则重力势能转化 为动能，若重力做负功，则动能转化为重力势能，转化 过程中，动能与重力势能之和保持不变．
解析：机械能守恒的条件是只有重力做功，只发生动 能和势能的转化，电梯匀速下降过程中，重力做正功，拉 力做负功，机械能减少，A 错误；起重机吊起重物过程， 重力做负功，拉力做正功，机械能增加，B 错误；物体做 自由落体运动过程，只有重力做功，机械能守恒，C 正确；
考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程，重力做正 功，支持力不做功，滑动摩擦力做负功，机械能减少，D 错误.
解析：(1)(解法一)由 E1＝E2，
对 A、B 组成的系统，当 B 下落时系统机械能守恒，
新人教版物理必修二 第七章 机械能及其守恒定律 教学分析课件(共50张PPT)
探究弹性势能的表达式 0.5-1
*实验：探究功与速度变化 的关系
动能和动能定理
（4）通过实验，验证机械能守恒定律。理 机械能守恒定律
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。
实验：验证机械能守恒定 律
2 1
1~1.5
（5）了解自然界中存在多种形式的能量。知 能量守恒定律与能源
• 卡诺把这个量称为“作用矩”。
• 1820年，法国科学家科里奥利把这个量称 为“功”，
• 1829年，法国科学家彭赛利明确了“功”， 并定义为“力和力的作用点的位移的乘 积”，功的概念进入物理学。
➢ （1842~）1851 迈尔《论热的机械当量》 ➢ （从永动机不可能实现入手论证）1847亥姆霍兹
高中物理学科教学指导意见
【内容与要求】
（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。
（5）了解自然界中存在多种形式的能量。知道 不同形式的能量可互相转化，在转化过程中能 量总量保持不变，能量转化是有方向性的。
• 思维方式的转变： 针对单体的因果推理→对系统守恒的分析
• 会考：联系实际，解决问题 • 孔明灯 • 竹蜻蜓
谢 谢！
• 9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
重要，意义也最为深远的概念之一。
• 常见的两种说法： （1）做功的本领 （2）描述物质（或系统）运动状态的一个物
人教版高中物理必修2课件机械能守恒
h
E 2 mgh
1 2 mv 0 mgh 2
v0
作业
课本P35 1—5题
B
B B
O
实验猜想： 由A到B，系统机械能经过一系列能量形式的转化，总量保持不 变，我们有理由认为O点的机械能总量与AB点也相同。是否可 以说，A点的势能完全转化为O点的动能，下面我们来求证。
简化实验论证：
A点 B点
1 2 E A EkA EPA mv1 mgh1 2 1 2 EB EkB EPB mv2 mgh2 2
1 1 2 2 WG mv2 mv1 2 2
A
h N v
B
根据动能定理，有
重力做功与重力势能的关系可知：
WG mgh1 mgh2
由以上两式可以得到：
1 1 2 2 mv 2 mgh 2 mv 1 mgh 1 2 2
G
Ek 2 E p 2 Ek1 E p1
结论：
小球在最低点O时为末状态： 末状态的动能： Ek2=1/2mv2 重力势能： Ep2=0 末状态的机械能为： Ek2+Ep2=1/2mv2
根据机械能守恒定律有 ： Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 即 1/2mv2= mgl ( 1- cosθ)
v=
2gl(1 cosθ )
小结：
一、机械能：物体的动能和势能之和称为物体 的机械能。 二、物体的动能和势能可以相互转化。 三、机械能守恒定律 在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能 可以相互转化，而总的机械能保持不变。 1、守恒条件：a、只有重力或系统内弹簧弹力做功，其它力 不做功（或其它力合力所做功为零）
机械能守恒
运动中的能量转化
新人教版必修二《机械能守恒定律》课件(共24张PPT)
A.小球的机械能守恒 × B.小球和弹簧组成的系统机械能守恒 √ C.小球的动能先增大后减小 √ D.弹簧弹性势能和小球重力势能的和一直减小 × E.小球动能和弹性势能的和一直增大 √ F.小球动能和重力势能的和一直减小 √
2.如图所示,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,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到
守恒条件 表达式
应用机械能守恒定律解题步骤
作业
《机械能守恒定律》固学案
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 2:49:41 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
滑轮间的摩擦,原来在外力作用下系统处于静止
状态。撤去外力后,A向下、B向上运动的过程中,
下列说法正确的是( )。BC
A.A的重力势能减小,动能增加，机
械能守恒
B.B的机械能不守恒 C.A、B的总机械能守恒 D.A、B的总机械能不守恒
探究三、机械能守恒定律的应用
1、表达式：
2.如图所示,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,假设桌面处的重力势能为零,则小球落到
守恒条件 表达式
应用机械能守恒定律解题步骤
作业
《机械能守恒定律》固学案
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021 2:49:41 PM 11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/172021/3/172021/3/17Mar-2117-Mar-21 12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2021/3/172021/3/172021/3/17Wednesday, March 17, 2021 13、志不立，天下无可成之事。2021/3/172021/3/172021/3/172021/3/173/17/2021
滑轮间的摩擦,原来在外力作用下系统处于静止
状态。撤去外力后,A向下、B向上运动的过程中,
下列说法正确的是( )。BC
A.A的重力势能减小,动能增加，机
械能守恒
B.B的机械能不守恒 C.A、B的总机械能守恒 D.A、B的总机械能不守恒
探究三、机械能守恒定律的应用
1、表达式：
高中物理第7章机械能守恒定律课件新人教版必修2
④ 紧跟老师的推导过程抓住老师的思路。老师在课堂上讲解某一结论时，一般有一个推导过程，如数学问题的来龙去脉、物理概念的抽象归纳、语 文课的分析等。感悟和理解推导过程是一个投入思维、感悟方法的过程，这有助于理解记忆结论，也有助于提高分析问题和运用知识的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/7/12
最新中小学教学课件
14
谢谢欣赏！
2019/7/12Biblioteka 最新中小学教学课件15
• 3．在学习重力势能、机械能守恒定律时，要通过身 边的事例，充分认识动能、势能之间可以相互转化， 进而得出机械能守恒定律。而讨论守恒条件应该成 为学习的重点，也是能否正确理解和使用该定律的 关键。
• 4．解决力学问题，同学们往往习惯于应用牛顿运动 定律和运动学知识解决，以为这样具体可信，而不 习惯于从能量的观点和守恒的思想来分析，但是学 习了本章之后同学们会发现从能量的观点来分析， 往往会给力学问题的解决带来很大的方便，因此在 今后的学习中同学们应注意培养自己从能量的观点 分析、解决问题的能力。
⑤ 搁置问题抓住老师的思路。碰到自己还没有完全理解老师所讲内容的时候，最好是做个记号，姑且先把这个问题放在一边，继续听老师讲后面的 内容，以免顾此失彼。来自：学习方法网
编后语
老师上课都有一定的思路，抓住老师的思路就能取得良好的学习效果。在上一小节中已经提及听课中要跟随老师的思路，这里再进一步论述听课时如何 抓住老师的思路。
① 根据课堂提问抓住老师的思路。老师在讲课过程中往往会提出一些问题，有的要求回答，有的则是自问自答。一般来说，老师在课堂上提出的问 题都是学习中的关键，若能抓住老师提出的问题深入思考，就可以抓住老师的思路。
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/7/12
最新中小学教学课件
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• 3．在学习重力势能、机械能守恒定律时，要通过身 边的事例，充分认识动能、势能之间可以相互转化， 进而得出机械能守恒定律。而讨论守恒条件应该成 为学习的重点，也是能否正确理解和使用该定律的 关键。
• 4．解决力学问题，同学们往往习惯于应用牛顿运动 定律和运动学知识解决，以为这样具体可信，而不 习惯于从能量的观点和守恒的思想来分析，但是学 习了本章之后同学们会发现从能量的观点来分析， 往往会给力学问题的解决带来很大的方便，因此在 今后的学习中同学们应注意培养自己从能量的观点 分析、解决问题的能力。
人教版高中物理必修二第七章第八节机械能守恒定律 课件(共18张PPT)[优秀课件资料]
![人教版高中物理必修二第七章第八节机械能守恒定律 课件(共18张PPT)[优秀课件资料]](https://img.taocdn.com/s3/m/f51cfec5bceb19e8b9f6ba0b.png)
中，首次尝试七步上栏的刘翔以13秒07创项目赛季最好
成绩夺冠。他采用蹲踞式起跑，在发令枪响后，右脚迅
速蹬离起跑器，在向前加速的同时提升身体重心。如下
图所示，假设刘翔的质量为m，在起跑时前进的距离s内，
重心升高量为h，获得的速度为v，克服阻力做功为W阻，
则在此过程中
（） A．刘翔的机械能增加了
1 2
mv
机械能守恒定律
学
习 目
1、重温本章的知识体系！
2、在具体的物理情景中思考分析， 演绎推理、归纳总结。
标
知
追
识
寻 守
恒
网量
络
功 功率 动能 重力势能 弹性势能 探究弹性势能 的表达式
探究功与物
体速度变化
的关系 能
动能定理
பைடு நூலகம்
量
守
机械能守恒 定律
恒 定 律
功能关系
能
源
验证机械能 守恒定律
功能关系小结:
下滑时，恰好运动到点C停止，那么，物块在AB
展 段克服摩擦力所作的功B( ) A.μmgR B.(1-μ)mgR
C. πμmgR/2 D. mgR/2
练
A
动能
R
定理
习
B
C
R
3：半径R=20cm的竖直放置的半圆轨道与水平直
拓 轨道相连接。质量为m=50g的小球A以V0=4m/s 的初速度由直轨道向左运动，并沿圆轨道的内壁 冲上去，A经过轨道最高点M时对轨道的压力为
典 置B时，重力做功 mg、L绳的拉力做功 0、
型 问
重力做功 的特点
设在摆球运动过程中空
气阻力f的大小不变，求
摆球从A运动到竖直位
【最新】人教版物理必修二 第七章 机械能守恒定律 教材教法分析 课件(共40张PPT)
教学中对物理学科文化历史的渗透
第1节 追寻守恒量—能量 通过本节的学习，使学生体会到“世界是变化无 常的，但在这变化着的一切背后存在着一种不变的 秩序，它限制着事物发生的可能性，要求事物发展 过程按一定的规律进行。而科学就是要在那万般变 化的自然界里找出不变性，这不变性就是各种各样 的守恒律。” 能量概念的引入就是科学前辈们追寻守恒量的一 个重要事例。 本节让学生在感受科学伟大的同时，也在他们眼 前又推开了一扇新的 “窗户”，即用能量的观点认 识问题、解决问题。
四、本章教材的概述
本章是高中阶段物理学习的基础 内容之一。它既是力学问题的基础 和综合，也是学习其他物理学知识 的重要基础。
本章的结构
第1节 “追寻守恒量—能量” → 以引人 “能量”概念为目的
第2节“功” 为功能关系的讨论打基础 第3节“功率” 第4节“重力势能” 第5节“探究弹性势能的表达式” 功能关系的 第6节 “实验：探究功与速度变化的关系” 具体讨论 第7节“动能和动能定理” 是前面内容的综 第8节“机械能守恒定律” 合、又是下一 第9节“实验：验证机械能守恒定律” 节的基础 第10节 “能量守恒定律与能源” → 阐述能量守恒定律 建
联系生活、科技与社会的内容
第10节 能量守恒定律与能源 通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性， 使学生们认识到提高效率的重要性，了解能源与 人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的 重大意义。能源问题关系到人们的衣食住行，关 系到国家的兴旺发达，关系到世界的和平稳定。 引导学生通过查阅文献、调查研究的方法，多 列举能量耗散的例子，理解能量耗散的含义，明 确： ①耗散与守恒没有矛盾，只是不便于再利用了。 ②耗散反映出一种宏观过程的方向性。
第七章 机械能守恒定律 教材教法分析
高中物理 第7章 机械能守恒定律课件 新人教版必修2
———————[再填写关键]———— ①W为正 ②W＝0 ③为负
④12mv2 ⑤mgh ⑥初、末位置
⑦12mv22－12mv12
求功的基本思路
1.根据定义式求功 若恒力做功，可用定义式W＝Flcos α求恒力的功，其中 F、l为力的大小和位移的大小．α为力F与位移l方向之间的夹 角，且0°≤α≤180°. 2．利用功率求功 若某力做功或发动机的功率P一定，则在时间t内做的功为 W＝Pt.
功？(不计空气阻力)
【解析】 将小球开始下落时对它做功等效为小球从高
h′处由静止释放，且小球落地后回跳的高度恰为h.
根据题意，有h＝23h′ 此过程中损失的机械能ΔE＝mgh′－mgh
由功能关系，开始时对小球必须做功W＝ΔE
由以上各式得W＝12mgh.
【答案】
1 2mgh
1．如图7-1甲所示，一质量为m＝1 kg的物块静止在粗糙 水平面上的A点，从t＝0时刻开始物块受到如图7-1乙所示规律 变化的水平力F的作用并向右运动，第3 s末物块运动到B点时 速度刚好为0，第5 s末物块刚好回到A点，已知物块与粗糙水 平面间的动摩擦因数μ＝0.2，求：(g取10 m/s2)
平面内；套在大环上质量为m的小环(可视为质
点)，从大环的最高处由静止滑下．重力加速度
大小为g.当小环滑到大环的最低点时，大环对
轻杆拉力的大小为( )
A．Mg－5mg
B．Mg＋mg
C．Mg＋5mg
D．Mg＋10mg
图7-2
【解析】 根据机械能守恒定律、牛顿第二定律、牛顿第
三定律和平衡条件解题．设大环半径为R，质量为m的小环滑
＝Mg＋FN′＝Mg＋5mg.根据牛顿第三定律，大环对轻杆拉力 的大小为T′＝T＝Mg＋5mg，故选项C正确．选项A、B、D
高中物理《机械能及其守恒定律》教材分析与教学建议讲座课件 新人教必修2
（1）教学内容结构
直观感受
动能 ？
演绎推理
形成一个课题
探究功与物体速度变化的关系
控制变量法
物体质量不变时：Wv2
质量为动m力的物学体思，路在恒推力导F作用下发
生一段位移 l，速度由V1变为V2， 试功研与究物W在体合这速一度12过变m程化2v2中的12，关m力系2对。v2 物体的
定义：Ek
1 mv2 2
二、教学建议
•1、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 •2、知之者不如好之者，好之者不如乐之者。 •3、反思自我时展示了勇气，自我反思是一切思想的源泉。 •4、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。一年之计，莫如树谷；十年之计，莫如树木；终身之计，莫如树人。 •5、诚实比一切智谋更好，而且它是智谋的基本条件。 •6、做老师的只要有一次向学生撒谎撒漏了底，就可能使他的全部教育成果从此为之失败。2022年1月2022/1/182022/1/182022/1/181/18/2022 •7、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。2022/1/182022/1/18January 18, 2022 •8、教育者，非为已往，非为现在，而专为将来。2022/1/182022/1/182022/1/182022/1/18
本节内容是对本章内容的总结和扩张。
学生通过机械能的学习，容易体会到科学概念的 作用在于它是对一些自然现象的抽象与概括。能量就 是从千差万别的各种自然现象中抽象出来的概念。在 学生头脑中，已经形成了许多有关能量转化的图景， 他们也具备了从“机械能的转化和守恒”问题联想扩 展到“自然界中各种能量在转化和转换中总能量是否 会守恒”的能力。
系。
人教版高中物理必修二第七章第八节机械能守恒定律 课件(共19张PPT)(优质版)
例：如图所示，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、C中的斜
面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B
中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所
示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的
木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机
械能守恒的是
（C）
B
C
例题：用细线连接一个小球， 绳长L，最大偏角θ。求小球 到最低点的速度？
重力作用。
由动能定理，得：W GEk2 Ek1 由 WGEP得：WG（Ep2 Ep1）
Ep2E k2 Ep1E k1
m2g1 2 hm22vm1g1 2 hm12v
可见，在只有重力做功的物体系统内， 动能和重力势能可以相互转化，而总的 机械能保持不变。
同样可以证明,在只有弹簧弹力做功的 物体系统内，动能和弹性势能可以相 互转化，而总的机械能保持不变。
例：物体质量m=2kg在距地面 10m高处，以10m/s的水平速 度飞行，求它的总机械能为多少？
一、机械能
1、概 念： 动能、重力势能和弹性势能的统称。
2、表达式： EEkEP
3、机械能是标量，具有相对性。 先选取参考平面才能确定机械能。
小球是否还能到达原来的高度？为什么？
定律推导
1、思考题：
θ
2gL(1cos)
1、在下列实例中运动的物体，不计空气阻力， 机械能不守恒的是：
A、起重机吊起物体匀速上升； B、物体做平抛运动； C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动； D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物， 重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧 为研究对象）。
A
2.把质量为m的石头从h高的山崖上以角θ 向斜上方抛出，抛出时的初速度v0，求 石头落地时的速度v是多大？（不计空气 阻力）
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动量定理
6
四、教材设计以及教学处理
1．“能量”“动量”概念的建立
能量
旧：
如果一个物体能对外做功
这个物体就具有能量
新 ： 追寻运动中的守恒量 探究功与能量转化的关系 机械能守恒定律 能量守恒定律与能源 通过学习逐步认知：一切运 动变化都要满足一定的守恒 定律。 7
举例说明：做功伴随能量变化
结论：功是能量转化的量度 这样的定义方法感觉：定义公式 是为了定义能，先有功的概念， 再有能的概念
四、教材设计以及教学处理
1．“能量”“动量”概念的建立
动量
旧： 新：
动量和冲量的概念
由牛顿第二定律导出动量定理 由动量定理导出动量守恒定律
寻找碰撞中的不变量 由牛顿第二定律导出动量定理
由动量定理导出动量守恒定律
此路径重在理论探究，符合 物理学史上人类认识动量的 路径
此路径重在实验探究，符 合物理学史上人类认识动 8 量的路径
弹性势能的变化量为：
1 1 2 1 2 2 E P k ( x1 x) kx 1 kx kx 1 x 2 2 2
22. 功.功率 23. 动能、动能定理 24. 重力势能、重力做功与重 力势能改变的关系 25. 弹性势能 26. 功能关系.机械能守恒定 律及其应用 27. 动量.冲量.动量定理 28. 动量守恒定律及其应用
要求
Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
说明
1. 动量定理和动量 守恒定律的应用 只限于一维的情 况 2. 能够运用机械能 知识和动量知识 解决包括碰撞、 反冲、火箭等问 题
4
三、知识框架
追寻守恒量 机械能守恒定律 能量守恒 机 械 能 机械能守恒定律的验证 能量守恒定律 能源的开发和利用
功和功率 动能、重力势能、弹性势能 功能关系
动能定理 功是能量转化的量度
5
三、知识框架
探究碰撞中的不变量 动量守恒 动 量 动量和 动量定理 动量守恒定律及应用 验证动量守恒定律
动量、动量变化、冲量
历史溯源
最早在十七世纪以法国科学笛卡儿为代表 的西欧的哲学家们提出了这样一种观点：若找 到一个适当的物理量来描述，运动的总量是守 恒的。这就是运动不灭的思想。 1668年，荷兰物理学家惠更斯在《关于碰 撞对物体运动的影响》的论文中，做了有关守 恒关系的研究。 1687年，牛顿在他的《自然哲学的数学原 理》中明确提出了动量的定义。逐渐建立一些 重要的守恒概念
EP 1 2 kx 2 x2 x0 x1 0 x
18
弹性势能零点不选在原长位置，如把弹性 势能零点选在x1处，当弹簧在伸长x1的基础上又 伸长了x 仍以弹簧原长为弹性势能零点
弹簧伸长x1时，弹性势能为：
x0
1 2 EP1 kx1 2
x1 x EP
弹簧伸长x2时，弹性势能为：
EP2 1 k（x1 x) 2 2
9
历史溯源
1686年，莱布尼茨在他的论文中，对笛 卡儿学派的这个量度方法提出了批评。他认 为应该用量值mv2而不是用mv来量度物体 “运动的力”。
科里奥利的建议以 mv2/2，代替mv2，这 就是后来所说的运动物体的动能 。
10
生活中的守恒关系
1、水管中流动的水 2、杯中的水
已知的守恒量
1、能量守恒定律
一、课程标准
2．动量守恒定律 （1）探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞 和非弹性碰撞。 （2）通过实验，理解动量和动量守恒定律。能用动 量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒 定律的普遍意义。 （3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐 与统一。
3
二、高考要求 四、机械能、动量
内容
W lim
n
F x
i 1 i
15
n
i对比法如何求匀变 速 Nhomakorabea线运动 的位移的？
16
示功图
F
w
F
拉
1 2 kl 2
o F
Δl
o F
Δl
kΔl
o
o
Δl
Δl Δl
17
2、功能关系的逐步渗透 ❀弹簧弹力做功与弹性势能的关系 （4）经历一次理论探究过程，根据探究结果 概括结论 （5）不要求学生掌握探究结论 （6）弹性势能零点的选取
12
可先采用一个一个的实验，使学生认识、认同守恒观 点，再通过研究的不断深入，使学生在头脑中逐步建立守 恒的思想。
13
2、功能关系的逐步渗透
❀重力做功与重力势能的关系
这部分知识在学生在初中已经接触过，在 已有表象的基础上，进行理论分析，分析的过 程学生接受并不困难。重在分析过程的体验， 使学生学会分析方法。
A h h1 h2 A B mg h1 h2 B h B l A θ mg A △h1 A △h2 A 1 △h3 A 2 mg 3
h1
h2
B
C
14
2、功能关系的逐步渗透 ❀弹簧弹力做功与弹性势能的关系 （1）这是重力功与重力势能关系的延伸， 动能定理的铺垫。 （2）对“弹簧的弹性势能与那些量有关” 进行科学的猜想 （3）理解弹簧弹力做功的求解方法
机械能守恒定律
教材分析
1
一、课程标准
1．机械能守恒定律 （1）举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。关心 生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。 （2）通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。理 解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。 （3）理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关 系。 （4）通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定 律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。 （5）了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是 最基本、最普遍的自然规律之一。 （6）通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提 高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系， 知道可持续发展的重大意义。 2
2、质量守恒定律
3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2
3、电荷守恒定律
11
“物理学的任务是要发现普遍的自然 规律，而且又因为这样的规律性是最简单 的形式之一，它表明了某种物理量的不变 性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的， 而且也是极为重要的研究方向。” ——诺贝尔物理学奖获得者劳厄 “有一个事实，如果你愿意，也 可以说一条定律，支配着至今所知的一切 自然现象……这条定律称做能量守恒定律。 它指出某一个量，我们把它称为能量，在 自然界经历的多种多样的变化中它不变化。 那是一个最抽象的概念……” ——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
6
四、教材设计以及教学处理
1．“能量”“动量”概念的建立
能量
旧：
如果一个物体能对外做功
这个物体就具有能量
新 ： 追寻运动中的守恒量 探究功与能量转化的关系 机械能守恒定律 能量守恒定律与能源 通过学习逐步认知：一切运 动变化都要满足一定的守恒 定律。 7
举例说明：做功伴随能量变化
结论：功是能量转化的量度 这样的定义方法感觉：定义公式 是为了定义能，先有功的概念， 再有能的概念
四、教材设计以及教学处理
1．“能量”“动量”概念的建立
动量
旧： 新：
动量和冲量的概念
由牛顿第二定律导出动量定理 由动量定理导出动量守恒定律
寻找碰撞中的不变量 由牛顿第二定律导出动量定理
由动量定理导出动量守恒定律
此路径重在理论探究，符合 物理学史上人类认识动量的 路径
此路径重在实验探究，符 合物理学史上人类认识动 8 量的路径
弹性势能的变化量为：
1 1 2 1 2 2 E P k ( x1 x) kx 1 kx kx 1 x 2 2 2
22. 功.功率 23. 动能、动能定理 24. 重力势能、重力做功与重 力势能改变的关系 25. 弹性势能 26. 功能关系.机械能守恒定 律及其应用 27. 动量.冲量.动量定理 28. 动量守恒定律及其应用
要求
Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ Ⅱ Ⅱ
说明
1. 动量定理和动量 守恒定律的应用 只限于一维的情 况 2. 能够运用机械能 知识和动量知识 解决包括碰撞、 反冲、火箭等问 题
4
三、知识框架
追寻守恒量 机械能守恒定律 能量守恒 机 械 能 机械能守恒定律的验证 能量守恒定律 能源的开发和利用
功和功率 动能、重力势能、弹性势能 功能关系
动能定理 功是能量转化的量度
5
三、知识框架
探究碰撞中的不变量 动量守恒 动 量 动量和 动量定理 动量守恒定律及应用 验证动量守恒定律
动量、动量变化、冲量
历史溯源
最早在十七世纪以法国科学笛卡儿为代表 的西欧的哲学家们提出了这样一种观点：若找 到一个适当的物理量来描述，运动的总量是守 恒的。这就是运动不灭的思想。 1668年，荷兰物理学家惠更斯在《关于碰 撞对物体运动的影响》的论文中，做了有关守 恒关系的研究。 1687年，牛顿在他的《自然哲学的数学原 理》中明确提出了动量的定义。逐渐建立一些 重要的守恒概念
EP 1 2 kx 2 x2 x0 x1 0 x
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弹性势能零点不选在原长位置，如把弹性 势能零点选在x1处，当弹簧在伸长x1的基础上又 伸长了x 仍以弹簧原长为弹性势能零点
弹簧伸长x1时，弹性势能为：
x0
1 2 EP1 kx1 2
x1 x EP
弹簧伸长x2时，弹性势能为：
EP2 1 k（x1 x) 2 2
9
历史溯源
1686年，莱布尼茨在他的论文中，对笛 卡儿学派的这个量度方法提出了批评。他认 为应该用量值mv2而不是用mv来量度物体 “运动的力”。
科里奥利的建议以 mv2/2，代替mv2，这 就是后来所说的运动物体的动能 。
10
生活中的守恒关系
1、水管中流动的水 2、杯中的水
已知的守恒量
1、能量守恒定律
一、课程标准
2．动量守恒定律 （1）探究物体弹性碰撞的一些特点。知道弹性碰撞 和非弹性碰撞。 （2）通过实验，理解动量和动量守恒定律。能用动 量守恒定律定量分析一维碰撞问题。知道动量守恒 定律的普遍意义。 （3）通过物理学中的守恒定律，体会自然界的和谐 与统一。
3
二、高考要求 四、机械能、动量
内容
W lim
n
F x
i 1 i
15
n
i对比法如何求匀变 速 Nhomakorabea线运动 的位移的？
16
示功图
F
w
F
拉
1 2 kl 2
o F
Δl
o F
Δl
kΔl
o
o
Δl
Δl Δl
17
2、功能关系的逐步渗透 ❀弹簧弹力做功与弹性势能的关系 （4）经历一次理论探究过程，根据探究结果 概括结论 （5）不要求学生掌握探究结论 （6）弹性势能零点的选取
12
可先采用一个一个的实验，使学生认识、认同守恒观 点，再通过研究的不断深入，使学生在头脑中逐步建立守 恒的思想。
13
2、功能关系的逐步渗透
❀重力做功与重力势能的关系
这部分知识在学生在初中已经接触过，在 已有表象的基础上，进行理论分析，分析的过 程学生接受并不困难。重在分析过程的体验， 使学生学会分析方法。
A h h1 h2 A B mg h1 h2 B h B l A θ mg A △h1 A △h2 A 1 △h3 A 2 mg 3
h1
h2
B
C
14
2、功能关系的逐步渗透 ❀弹簧弹力做功与弹性势能的关系 （1）这是重力功与重力势能关系的延伸， 动能定理的铺垫。 （2）对“弹簧的弹性势能与那些量有关” 进行科学的猜想 （3）理解弹簧弹力做功的求解方法
机械能守恒定律
教材分析
1
一、课程标准
1．机械能守恒定律 （1）举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率。关心 生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。 （2）通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系。理 解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。 （3）理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关 系。 （4）通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定 律。用机械能守恒定律分析生活和生产中的有关问题。 （5）了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒是 最基本、最普遍的自然规律之一。 （6）通过能量守恒以及能量转化和转移的方向性，认识提 高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系， 知道可持续发展的重大意义。 2
2、质量守恒定律
3CO+Fe2O3==2Fe+3CO2
3、电荷守恒定律
11
“物理学的任务是要发现普遍的自然 规律，而且又因为这样的规律性是最简单 的形式之一，它表明了某种物理量的不变 性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的， 而且也是极为重要的研究方向。” ——诺贝尔物理学奖获得者劳厄 “有一个事实，如果你愿意，也 可以说一条定律，支配着至今所知的一切 自然现象……这条定律称做能量守恒定律。 它指出某一个量，我们把它称为能量，在 自然界经历的多种多样的变化中它不变化。 那是一个最抽象的概念……” ——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼