(人教版)高中物理必修2课件：第7章 机械能守恒定律7.9
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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
人教版高一物理必修二：7.8《机械能守恒定律》优质课件
第七章 机械能守恒定律
7.8 机械能守恒定律
2020/10/4
一、动能和势能的相互转化
探究一：机械能中动能和势能能否相互转化
2020/10/4
二、机械能守恒定律
探究二：动能和势能转化的过程中机械能是否守恒
2020/10/4
二、机械能守恒定律
探究三、机械能守恒定律推导
一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为Ek1，重 力势能为Ep1 ；在B点时动能为Ek2，重力势能为Ep2 。试 判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。
2020/10/4
二、机械能守恒定律
1、内容：在只有重力和弹力做功的物体系统内，动 能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变 2、条件：系统内只有重力（或弹力）做功。 3、表达式： EP2+EK2=EP1+EK1 （ E2= E1）
2020/10/4
例1.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？
解：拉力F不做功，只有重力G做功，小球机械能守恒。
以最低点为参考平面。
E1 mgl(1 cos mgl(1 cos
) )
1 E2 2
1 mv 2
mv
A
2
l
θ
FT
B
2
O
v 2020/10/4 2 gl(1 cos )
G
例2.如图为翻滚过山车示意图，圆轨道的半径为10m， 为了安全，则过山车由静止开始向下运动时离地至少多 高？（不考虑空气阻力和摩擦阻力）
至刚刚离开桌边时的速度为多大？
解:选取桌面处为零势能面,设铁链总质量为m, 链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为v,则
7.8 机械能守恒定律
2020/10/4
一、动能和势能的相互转化
探究一：机械能中动能和势能能否相互转化
2020/10/4
二、机械能守恒定律
探究二：动能和势能转化的过程中机械能是否守恒
2020/10/4
二、机械能守恒定律
探究三、机械能守恒定律推导
一个物体沿着光滑的曲面滑下，在A点时动能为Ek1，重 力势能为Ep1 ；在B点时动能为Ek2，重力势能为Ep2 。试 判断物体在A点的机械能E1和在B点的机械能E2的关系。
2020/10/4
二、机械能守恒定律
1、内容：在只有重力和弹力做功的物体系统内，动 能和势能可以互相转化，而总的机械能保持不变 2、条件：系统内只有重力（或弹力）做功。 3、表达式： EP2+EK2=EP1+EK1 （ E2= E1）
2020/10/4
例1.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？
解：拉力F不做功，只有重力G做功，小球机械能守恒。
以最低点为参考平面。
E1 mgl(1 cos mgl(1 cos
) )
1 E2 2
1 mv 2
mv
A
2
l
θ
FT
B
2
O
v 2020/10/4 2 gl(1 cos )
G
例2.如图为翻滚过山车示意图，圆轨道的半径为10m， 为了安全，则过山车由静止开始向下运动时离地至少多 高？（不考虑空气阻力和摩擦阻力）
至刚刚离开桌边时的速度为多大？
解:选取桌面处为零势能面,设铁链总质量为m, 链条滑至刚刚离开桌边时的速度大小为v,则
物理：7.9《 实验验证机械能守恒定律》课件 (新人教版必修2)
*
理解动能与势能的相互转化
掌握机械能守恒的内容及适用 ** 条件 ** * 会用机械能守恒定律解决力学 问题 培养理论联系实际的思想
你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 奔驰着，紧张、惊险、刺激． 奔驰着，紧张、惊险、刺激．如下图所示是上海共青森林 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋， 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么 做一圆圈的转动，而不需要动力？ 做一圆圈的转动，而不需要动力？
特别提醒： 特别提醒： (1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力 除重力外还有其他力做功且做功不为零时， 除重力外还有其他力做功且做功不为零时 做功数值等于机械能的变化量． 做功数值等于机械能的变化量． (2)由于应用动能定理不需要满足什么条件，所以涉及 由于应用动能定理不需要满足什么条件， 由于应用动能定理不需要满足什么条件 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理． 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理．
(江苏无锡一中 ～ 09学年高一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学期期中 如图所示 ， 江苏无锡一中08～ 学年高一下学期期中 如图所示， 学年高一下学期期中)如图所示 江苏无锡一中 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下， 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变 化情况，下列说法中正确的是 化情况， ( )
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小 ．重力势能减小，动能不变， B．重力势能减小，动能增加，机械能减小 ．重力势能减小，动能增加， C．重力势能减小，动能增加，机械能增加 ．重力势能减小，动能增加， D．重力势能减小，动能增加，机械能不变 ．重力势能减小，动能增加， 答案：B 答案：
2． 动能和弹性势能之间也可以相互转化 ． 例如 ， 像 ． 动能和弹性势能之间也可以相互转化． 例如， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小 做功， 球 ________做功， 使动能转化成弹簧的 做功 使动能转化成弹簧的________；小球静 ； 止以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示 如图乙所示)， 止以后 ， 被压缩的弹簧又能将小球弹回 如图乙所示 ， 这 时弹力对小球________，又使弹簧的________转化成小球 时弹力对小球 ， 又使弹簧的 转化成小球 的________． ．
理解动能与势能的相互转化
掌握机械能守恒的内容及适用 ** 条件 ** * 会用机械能守恒定律解决力学 问题 培养理论联系实际的思想
你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 你体验过公园里的翻滚过山车吗？过山车，呼啸着、 奔驰着，紧张、惊险、刺激． 奔驰着，紧张、惊险、刺激．如下图所示是上海共青森林 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋， 公园旅游过山车，同学们可以开动脑筋，过山车是靠什么 做一圆圈的转动，而不需要动力？ 做一圆圈的转动，而不需要动力？
特别提醒： 特别提醒： (1)除重力外还有其他力做功且做功不为零时，其他力 除重力外还有其他力做功且做功不为零时， 除重力外还有其他力做功且做功不为零时 做功数值等于机械能的变化量． 做功数值等于机械能的变化量． (2)由于应用动能定理不需要满足什么条件，所以涉及 由于应用动能定理不需要满足什么条件， 由于应用动能定理不需要满足什么条件 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理． 到功能关系问题时还是优先考虑动能定理．
(江苏无锡一中 ～ 09学年高一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ学期期中 如图所示 ， 江苏无锡一中08～ 学年高一下学期期中 如图所示， 学年高一下学期期中)如图所示 江苏无锡一中 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下， 一小孩从公园中粗糙的滑梯上加速滑下，对于其机械能变 化情况，下列说法中正确的是 化情况， ( )
A．重力势能减小，动能不变，机械能减小 ．重力势能减小，动能不变， B．重力势能减小，动能增加，机械能减小 ．重力势能减小，动能增加， C．重力势能减小，动能增加，机械能增加 ．重力势能减小，动能增加， D．重力势能减小，动能增加，机械能不变 ．重力势能减小，动能增加， 答案：B 答案：
2． 动能和弹性势能之间也可以相互转化 ． 例如 ， 像 ． 动能和弹性势能之间也可以相互转化． 例如， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩， 图甲那样，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小 做功， 球 ________做功， 使动能转化成弹簧的 做功 使动能转化成弹簧的________；小球静 ； 止以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示 如图乙所示)， 止以后 ， 被压缩的弹簧又能将小球弹回 如图乙所示 ， 这 时弹力对小球________，又使弹簧的________转化成小球 时弹力对小球 ， 又使弹簧的 转化成小球 的________． ．
《机械能及其守恒定律(探究弹性势能的表达式)》人教版必修高一物理精选PPT课件
巩固练习 4、已知物体质量为m，用一劲度系数为k的弹簧将 其缓慢的拉离地面h高处，则拉力做的功为多少？
x
W拉 Ep E弹
h
练习 多项
关于弹性势能，下列说法中正确的是：
A、任何发生弹性形变的物体都具有弹
性势能
B、任何具有弹性势能的物体，都一定
是发生了弹性形变
C、物体只要发生形变就一定有弹性势
能
二、探究弹性势能的表达式
2、弹簧的弹性势能与弹力所做的功有什么关系？（类 比、进一步建构功能关系思想）
弹力做功引起弹性势能发生变化
a 、弹力做负功 b 、弹力做正功
弹性势能增加 弹性势能减小
功是能量转换的量度
二、探究弹性势能的表达式
功是能量转化的量度，拉力对弹簧做 功会引起弹簧的弹性势能的变化。
W弹 =－Ep
1 2
kx12
1 2
kx22
例1
一竖直弹簧下端固定于水平地面上，小球
从弹簧的正上方高为h的地方自由下落
到弹簧上端，如图所示，经几次反弹以
后小球最终在弹簧上静止于某一点A处。
分析弹簧的弹性势能与小球动能的变化 情况
例2
如图所示，表示撑杆跳运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、 越横杆。试定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况。
t
v
v
t
oo
t
微元法
弹力做功的计算方法
F
F
o
lo
l
F
F
klolo来自l l1在F
l
图象中： W
S面积
k 2
l
l
4、弹簧的弹性势能的表达式
说明：
E弹
1 2
kx2
人教版高中物理必修二第七章功(13张)-PPT优秀课件
• （1）拉力F做的功为
• WF＝Fl ＝500×5J=2500J
• 阻力F阻做的功为
• Wf＝- F阻l ＝100×（-5）=－500J
F
• 重力mg做功
• WG=0 • 支持力FN做功 • WFN=0 • （2）因此总功为W＝WF+Wf=2000J • （3）合力做功W=（F-F阻）l =（500-100）
当力的方向与位移方向成某一角度时？ 请你推导出力F所做功的表达式。
F2
F
α
F1
s
w1=F1S F1=Fcos α
w2=0
W＝Fs cos α
人教版高中物理必修二第七章第2节功 (共13 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
一 .功
1、功的概念： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上 发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。
人教版高中物理必修二第七章第2节功 (共13 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
人教版高中物理必修二第七章第2节功 (共13 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版 人教版高中物理必修二第七章第2节功 (共13 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
• 解：对物体受力分析如图所示，
人教版高中物理必修二第七章第2节功 (共13 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
α α=π/2
α＜π/2
cosα W 物理意义
=0 为零 表示力F对物 体(不做功)
>0 为正值 表示力F对物 体(做正功)
π/2α≤π <0
为负值 表示力F对物 体(做负功)
人教版高中物理必修二第七章第2节功 (共13 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
高一物理人教版必修2课件第七章机械能守恒定律6月出版
第七章 章 末 小 结
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修2
(1)求选手摆到最低点时对绳的拉力的大小F；
(2)若绳长l＝2m，选手摆到最高点时松手落入水中。设
水对选手的平均浮力f1＝800 N，平均阻力f2＝700N，求选手
落入水中的深度d；
第七章 章 末 小 结
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修2
第七章 章 末 小 结
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修2
(2)设物块能沿轨道到达M点，其速度为vM，从C→M整 个过程由机械能守恒定律得
Ep＝12mvM2 ＋mgR·cos45° 代入数据解得 vM≈2.2m/s< gR≈2.8m/s 所以物块不能到达M点。 答案：(1)1.6J (2)不能到达M点
第七章 章 末 小 结
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修2
三、动能定理的理解及应用 1．对动能定理的理解 (1)W总＝W1＋W2＋W3＋……是包含重力在内的所有力做 功的代数和，若合外力为恒力，也可这样计算：W总＝F合 lcosα。 (2)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目 中涉及位移时可优先考虑动能定理。
第七章 章 末 小 结
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修2
(1)Ep的大小； (2)判断m能否沿圆轨道到达M点。
第七章 章 末 小 结
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修2
[解析] (1)设物块由D点以初速度vD做平抛运动，落到 P点时其竖直速度为vy，有v2y＝2gR
vvDy ＝tan45°，得vD＝4m/s 物块从C→D由机械能守恒得 Ep＝Ek＝12mvD2 ＝12×0.2×42J＝1.6J
(2)动能定理、机械能守恒定律的应用是高考的重点考查 内容之一，考查形式多样，考查角度多变，大部分试题与牛 顿定律、圆周运动、平抛运动及电磁学知识相联系，试题设 计思路隐蔽，过程复杂，且与生产、生活、现代科技相联 系，综合性强，难度较大。
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(1)求选手摆到最低点时对绳的拉力的大小F；
(2)若绳长l＝2m，选手摆到最高点时松手落入水中。设
水对选手的平均浮力f1＝800 N，平均阻力f2＝700N，求选手
落入水中的深度d；
第七章 章 末 小 结
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第七章 章 末 小 结
成才之路 ·物理 ·人教版 · 必修2
(2)设物块能沿轨道到达M点，其速度为vM，从C→M整 个过程由机械能守恒定律得
Ep＝12mvM2 ＋mgR·cos45° 代入数据解得 vM≈2.2m/s< gR≈2.8m/s 所以物块不能到达M点。 答案：(1)1.6J (2)不能到达M点
第七章 章 末 小 结
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三、动能定理的理解及应用 1．对动能定理的理解 (1)W总＝W1＋W2＋W3＋……是包含重力在内的所有力做 功的代数和，若合外力为恒力，也可这样计算：W总＝F合 lcosα。 (2)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目 中涉及位移时可优先考虑动能定理。
第七章 章 末 小 结
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(1)Ep的大小； (2)判断m能否沿圆轨道到达M点。
第七章 章 末 小 结
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[解析] (1)设物块由D点以初速度vD做平抛运动，落到 P点时其竖直速度为vy，有v2y＝2gR
vvDy ＝tan45°，得vD＝4m/s 物块从C→D由机械能守恒得 Ep＝Ek＝12mvD2 ＝12×0.2×42J＝1.6J
(2)动能定理、机械能守恒定律的应用是高考的重点考查 内容之一，考查形式多样，考查角度多变，大部分试题与牛 顿定律、圆周运动、平抛运动及电磁学知识相联系，试题设 计思路隐蔽，过程复杂，且与生产、生活、现代科技相联 系，综合性强，难度较大。
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
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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
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
人教版高中物理必修二第7章《机械能守恒定律》ppt复习课件
(3)ΔEA增＝ΔEB减，系统内A物体增加的机械能等于B物体 减少的机械能． 3．机械能守恒定律应用的思路 (1)确定研究对象和研究过程． (2)分析外力和内力的做功情况或能量转化情况，确认机械 能守恒． (3)选取参考平面，表示出初、末状态的机械能． (4)列出机械能守恒定律方程及相关辅助方程求解．
⑥
方向竖直向下．
三、机械能守恒定律及其应用 1．判断系统机械能是否守恒的方法
(1)方法一：用做功来判定，对某一系统，只有重力和系统 内弹力做功，其他力不做功． (2)方法二：用能量转化来判定，系统中只有动能和势能的 相互转化而无机械能与其他形式的能的转化． 2．机械能守恒定律的表达式 (1)E1＝E2，系统初状态的机械能等于系统末状态的机械 能． (2)ΔEk＋ΔEp＝0，系统变化的动能与系统变化的势能之和 为零．
二、动能定理及其应用 1．对动能定理的理解
(1)W总＝W1＋W2＋W3＋…，是包含重力在内的所有力做 功的代数和，若合外力为恒力，也可据W总＝F合lcos α求 总功． (2)动能定理的计算式为标量式． (3)动能定理是计算物体位移或速率的简捷公式，当题目中 涉及位移时可优先考虑动能定理．
2．应用动能定理的注意事项 (1)明确研究对象和研究过程，找出始、末状态的速度． (2)对物体进行正确的受力分析(包括重力、弹力等)，明确 各力的做功大小及正、负情况． (3)在计算功时，要注意有些力不是全过程都做功的，必须 根据不同情况分别对待，求出总功． (4)若物体运动过程中包含几个不同的物理过程，解题时， 可以分段考虑，也可视为一个整体过程，列出动能定理求 解．
D．克服摩擦力做功12mgR
答案 D 解析 由于重力做功只与高度差有关，所以小球从 P 到 B 的 运动过程中，重力做功为 mgR，A 错误；由于小球在 B 点时 对轨道无压力，则小球由自身重力提供向心力：mg＝mvR2，解
新人教版物理必修二：第7章《机械能守恒定律》章末整合ppt课件
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【例 4】 如图 2，在竖直平面内有一固定光 滑轨道，其中 AB 是长为 R 的水平直轨道，
BCD 是圆心为 O、半径为 R 的34圆弧轨道， 两轨道相切于 B 点．在外力作用下，一小 球从 A 点由静止开始做匀加速直线运动， 到达 B 点时撤除外力．已知小球刚好能沿 圆轨道经过最高点 C，重力加速度大小为 g.求：
械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取
有关
答案 ABC
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章末整合
解析 运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势 能始终减少，A项正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性 力做负功，弹性势能增加，B项正确；蹦极过程中，运动 员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功， 所以机械能守恒，C项正确；重力势能的改变与重力势能零 点选取无关，D项错误．
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【例3】 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下
落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽
略，运动员可视为质点，下列说法正确的是
()
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能
增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机
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章末整合
图1 (1)小物体从p点抛出后的水平射程； (2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大 小和方向． 答案 (1)0.8 m (2)0.3 N，方向竖直向下
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章末整合
解析 物体经过了较复杂的几个过程，但从a至p的全过程中 重力、摩擦力做功明确，初速度va已知，可根据动能定理求 v，其他问题便可迎刃而解． (1)设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动 到p过程应用动能定理得：
【例 4】 如图 2，在竖直平面内有一固定光 滑轨道，其中 AB 是长为 R 的水平直轨道，
BCD 是圆心为 O、半径为 R 的34圆弧轨道， 两轨道相切于 B 点．在外力作用下，一小 球从 A 点由静止开始做匀加速直线运动， 到达 B 点时撤除外力．已知小球刚好能沿 圆轨道经过最高点 C，重力加速度大小为 g.求：
械能守恒
D．蹦极过程中，重力势能的改变与重力势能零点的选取
有关
答案 ABC
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解析 运动员到达最低点过程中，重力做正功，所以重力势 能始终减少，A项正确；蹦极绳张紧后的下落过程中，弹性 力做负功，弹性势能增加，B项正确；蹦极过程中，运动 员、地球和蹦极绳所组成的系统，只有重力和弹性力做功， 所以机械能守恒，C项正确；重力势能的改变与重力势能零 点选取无关，D项错误．
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【例3】 一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下
落，到最低点时距水面还有数米距离．假定空气阻力可忽
略，运动员可视为质点，下列说法正确的是
()
A．运动员到达最低点前重力势能始终减小
B．蹦极绳张紧后的下落过程中，弹力做负功，弹性势能
增加
C．蹦极过程中，运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机
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图1 (1)小物体从p点抛出后的水平射程； (2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大 小和方向． 答案 (1)0.8 m (2)0.3 N，方向竖直向下
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解析 物体经过了较复杂的几个过程，但从a至p的全过程中 重力、摩擦力做功明确，初速度va已知，可根据动能定理求 v，其他问题便可迎刃而解． (1)设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动 到p过程应用动能定理得：
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实验基础
典例研析
随堂演练
典例研析
物理 必修2
第七章 机械能守恒定律
实验基础
典例研析
随堂演练
实验原理与操作
用如图所示的实验装置验证机械能守恒 定律。实验所用的电源为学生电源，输出电压为 6 V 的 交变电流和直流电两种。重物从高处由静止开始下落， 重物拖着的纸带通过打点计时器打出一系列的点，对纸 带上的点进行测量，即可验证机械能守恒定律。
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第七章 机械能守恒定律
实验基础
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9.实验：验证机械能守恒定律
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第七章 机械能守恒定律
实验基础
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随堂演练
[目标定位] 1.验证机械能守恒定律。2.熟悉瞬时速度的测量方法。3.能正确 进行实验操作，分析实验数据得出结论，能定性地分析产生误差的原因。
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典例研析
随堂演练
解析： (1)在“验证机械能守恒定律”的实验中，只需要用刻度尺测量重物
下落的高度。重物的质量不用测量。重力加速度不需要测量。通过计算可以得到
与重物下落高度对应的重物的瞬时速度。故选 C。
1
v2
(2)在验证机械能守恒定律的实验中，有：mgh＝2mv2，则有： 2 ＝gh，由于
v2 g 是常数，所以 2 -h 图线为过原点的倾斜直线，图线的斜率等于 g。
(2)重物的速度 OC － OA
vB＝ 2T ＝0.98 m/s。
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第七章 机械能守恒定律
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(3)从起点 O 到计数点 B 的过程中，重力势能的减少量 ΔEp＝mg OB ≈0.49 J； 1
动能的增加量 ΔEk＝2mv2B≈0.48 J。 (4)由以上计算知，ΔEp>ΔEk，这是因为实验中有摩擦力和空气阻力等的存在， 重物要克服阻力做功而损失机械能。 (5)在实验误差允许范围内机械能守恒。 答案： 丙同学 (1)左 (2)0.98 m/s (3)0.49 J 0.48 J (4)> 实验中存 在摩擦力和空气阻力，重物克服阻力做功损失机械能 (5)在实验误差允许范围内机械能守恒
方法三：图象法
从纸带上选取多个点，测量从第一个点到其余各点的下落高度 h，并计算各
1
1
点速度的平方 v2，然后以2v2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出2v2 -h 图线。
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第七章 机械能守恒定律
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二、误差分析
产生原因
减小方法
(1)测量时都从第一个点量起；
偶然误差
测量
(2)多次测量，求平均值
(1)安装打点计时器时，使两限位孔中线竖直； 系统误差 空气和摩擦阻力
(2)选择质量适当大、体积尽量小的重物
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第七章 机械能守恒定律
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三、注意事项
1．打点计时器要竖直：安装打点计时器时要竖直架稳，使其两限位孔在同一 竖直平面内以减少摩擦阻力。
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第七章 机械能守恒定律
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(1)根据图上所得的数据，应取图中 O 点到
点来验证机械能守恒
定律；
(2)从 O 点到(1)问中所取的点，重物重力势能的减少量 ΔEp＝
J，
动能增加量 ΔEk＝
J(结果取三位有效数字)；
(3)若测出纸带上所有各点到 O 点之间的距离，根据纸带算出各点的速度 v
v2 及物体下落的高度 h，则以 2 为纵轴、以 h 为横轴画出的图象是图中
的
。
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解析： (1)根据题中所给数据可以看出，A、B、C 为选取的连续点中的三个
AC 点，显然只有 B 点的速度由 vB＝ 2T 可以求出，其余两点的速度不能直接求出， 而且 O、B 之间的距离已知，所以应选 O 点到 B 点来验证机械能守恒定律。
时速度 v2、v3、v4…
1
1
2．验证：方法一：将测量出的数据代入 gh 和2v2，比较 gh 和2v2 在实验误差
允许的范围内是否相等。
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11 方法二：任取两点 A、B，测出 hAB，算出 ghAB，算出2v2B－2vA2 的值，比较
11 ghAB 和2v2B－2vA2 在实验误差允许的范围内是否相等。
第一、二两点间的距离分别为 0.18 cm、0.19 cm 和 0.25 cm，可看出其中肯定有
一位同学在操作上有错误，操作有错误的是
。
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若按实验要求正确地选出纸带进行测量，量得连续三点 A、B、C 到第一个点 的距离如图所示(相邻计数点时间间隔为 0.02 s)，那么：
答案： (1)C (2)过原点的倾斜直线 重力加速度g
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实验数据处理与分析
(2016·江门高一检测)在验证机械能守恒定律的实验中，打点计时器
所用电源的频率为 50 Hz，当地重力加速度的值为 9.80 m/s2，测得所用重物的质
量为 1.00 kg。甲、乙、丙三位同学分别用同一装置打出三条纸带，量出各纸带上
(2)由匀变速直线运动规律 Δx＝aT2，有 Δx x2－x1 x2－x1
a＝ T2 ＝2T′2＝ 4 f2 x2－x1
答案： (1)见解析 (2) 4 f2
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[变式训练] 1．(2016·九江高一检测)在“验证机械能守恒定律”的实验中： (1)下列物理量中需要用工具直接测量的有( ) A．重物的质量 B．重力加速度 C．重物下落的高度 D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度
源的频率为 50 Hz，得到如图乙所示的纸带。选取纸带上打出的连续五个点 A、B、
C、D、E，测出 A 点距起点 O 的距离为 x0＝19.00 cm，点 A、C 间的距离为 x1＝ 8.36 cm，点 C、E 间的距离为 x2＝9.88 cm，g 取 9.8 m/s2，测得重物的质量为 100 g。
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v2
v2
(2)实验中，如果以 2 为纵轴，以 h 为横轴，根据实验数据绘出的 2 -h 图线
应是
v2 ， 才 能 合 乎 实 验 验 证 的 要 求 ， 2 -h 图 线 的 斜 率 等 于
的数值。
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(1)下列做法正确的有
。
A．图甲中两限位孔必须在同一竖直线上
B．实验前，手应提住纸带上端，并使纸带竖直
C．实验时，先放手松开纸带再接通打点计时器电源
D．数据处理时，应选择纸带上距离较近的两点作为初、末位置
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(2)选取 O、C 两点为初、末位置研究机械能守恒。重物减少的重力势能是
J，打下 C 点时重物的速度是
m/s。(结果保留三位有效数字)
(3)实验中，重物减小的重力势能总是略大于增加的动能，写出一条产生这一
现象的原因
。
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v2
Hale Waihona Puke (3)由 mgh＝2mv2 得， 2 ＝gh，故 A 正确。
答案： (1)B (2)1.88 1.84 (3)A
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1．(2016·临汾高一检测)用图甲所示装置验证机械能守恒定律时，所用交流电
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(1)纸带的
端与重物相连。
(2)打点计时器打下计数点 B 时，重物的速度 vB＝
。
(3) 从 起 点 O 到 打 下 计 数 点 B 的 过 程 中 重 力 势 能 减 少 量 是 ΔEp
＝
，此过程中重物动能的增加量 ΔEk＝
。
(4)通过计算，数值上 ΔEp
x1＋x2 重物的速度为 vC＝ 4T ＝2.28 m/s。
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(3)在实验过程中，纸带与打点计时器之间的摩擦、空气阻力是存在的，因此 需克服阻力做功，损失部分能量，因此实验中，重物减小的重力势能总是略大于 增加的动能。
答案： (1)A、B (2)0.268 2.28 (3)打点计时器与纸带的阻力或空气阻力
2．重物密度要大：重物应选用质量大、体积小、密度大的材料。 3．一先一后：应先接通电源，让打点计时器正常工作，后松开纸带让重物下 落。
dn＋1－dn－1 4．测长度，算速度：某时刻的瞬时速度的计算应用 vn＝ 2T ，不能用 vn＝ 2gdn或 vn＝gt 来计算。
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