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新人教新课标版物理(必修2)第七章机械能守恒定律 第八节 机械能守恒定律-课件

新人教新课标版物理(必修2)第七章机械能守恒定律 第八节 机械能守恒定律-课件

教材知识梳理
感受自主学习 收获成果
一、动能和势能的相互转化 1．动能和重力势能间的转化 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． 2．动能和弹性势能间的转化 弹力做正功，弹性势能转化为动能，弹力做负功，动能转 化为弹性势能．
3．重力势能、弹性势能和动能统称为机械能，在重力或 弹力做功时，不同形式的机械能可以发生相互转化．
特别提醒 后两种表达式由于研究的是变化量，无需选择 零势能面，有些问题利用它们解题显得更加方便，但在具体问 题中一定要搞准增加量和减少量，表达式中的ΔE表示增加 量，－ΔE表示减少量．
二、如何理解机械能守恒定律应用的条件 1．从能量转化的角度看，系统内只有动能和势能相互转 化，无其他形式的能量之间(如内能)的转化． 2．从系统做功的角度看，机械能守恒的条件具体表现在
做功条件
例证
只有重力 和系统内 的弹力做 功
如图中，A、B间，B与地面间摩擦不计，A自B上 自由下滑过程中，只有重力和A、B间弹力做功， A、B组成的系统机械能守恒．但对B来说，A对B 的弹力做功，但这个力对B来说是外力，B的机械 能不守恒
做功条件
例证
只有重力和系统内 如图中，不计空气阻力，球在摆动
第八节 机械能守恒定律
课标解读
明确要求 把握方向 学业有成
1．能够分析动能和势能之间的相互转化问题． 2．明确机械能的概念，明确机械能守恒定律的含义和适 用条件． 3．能准确判断系统在作用过程中机械能是否守恒． 4．能熟练应用机械能守恒定律解决有关问题，并领会运 用机械能守恒定律解决问题的优越性.
典例分析
举一反三 触类旁通
一、机械能守恒条件 典例1 下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是( ) A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B．做匀变速直线运动的物体的机械能可能守恒 C．合外力对物体做功为零时，机械能一定守恒 D．只有重力对物体做功，物体机械能一定守恒

人教版高中物理必修二 第七章第8节机械能守恒定律(共18张PPT)

人教版高中物理必修二 第七章第8节机械能守恒定律(共18张PPT)

B m2
A
C
【例6】一质量为m的质点，系于长为R的轻绳的一端， 绳的另一端固定在空间的O点，假定绳是不可伸长的、 柔软且无弹性的。今把质点移至水平线OA的上方h高
处，且绳子刚好伸直与水平方向夹角为θ。如图所示。
试求自由释放后当质点到达O点的正下方时，绳对质 点的拉力为多大？
m
θ
O
A
θ
机械能守恒定理
机械能守恒定律
一、机械能的概念 我们学习了哪几种形式的能？
重力势能
机
势能
械
弹性势能
能
动能
E EK EP
1、动能EK、势能EP的“总和”称为机械能，用E表 示2、。机械能也具有相对性，是标量，单位是焦耳J。 3、机械能中动能和势能之间可以相互转化。
机械能之间的相互转化
重力势能、动能之间的转化
动能、弹性势能、重力 势能之间的转化
【例3】如图所示，木块B与水平桌面间的接触是光滑 的，子弹A沿水平方向射入木块后留在木块内，将弹 簧压缩到最短。则从子弹开始射入木块到弹簧压缩 至最短的整个过程中（ ） A、子弹A与木块B组成的系统机械能守恒 B、子弹A与木块B组成的系统机械能不守恒 C、子弹、木块和弹簧组成的系统机械能守恒 D、子弹、木块和弹簧组成的系统机械能不守恒
◆只受重力或弹力作用； ◆除受重力、弹力外，还受其他外力，但其他外力不做功；
◆其他力做功，但其他力做功的代数和为零；
(3)由机械能守恒定律可得：
如果除重力和弹簧弹力以外的其他力做功的代 数和不为零，则该系统的机械能不守恒。它们之 间的关系是：

【例1】如图所示，桌面离地面高H，小球自离桌面高
h处由静止落下，不计空气阻力，（设桌面为零势面）

人教版高中物理必修2 7.8机械能守恒定律(共21张PPT)

人教版高中物理必修2 7.8机械能守恒定律(共21张PPT)
人教版高中物理必修二 第七章 机械能守恒定律
第八节 机械能守恒定 律
观
如图是迪斯尼乐
察 园的过山车情景，请
与 问：“一辆滑车在下
思 滑过程中，既然没有
考 什么动力，为什么作呢？”
翻滚过山车
知
识 回
动能： Ek=mv2/2
顾
物体由于运动而具有的能叫做动
与
机械能 能
复 习
E=EK+EP
重力势能: Ep=mgh
势能Ep
弹性势能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能叫做 势能
1.
生活中的实例
机
随着人类能量消耗的迅速增
械 加，如何有效地提高能量的利用
能 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？
6.把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆， 摆长为L，最大偏转角为θ ，求小球运动到最低位 置时的速度为多大？
7、从高h处以初速度V0斜向上抛出一个质量为m的 石块，不计空气阻力，一次与水平地面成600角， 另一次与水平地面成300角，则石块着地时的速度 大小是否相同？各为多大？
8.如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为m的物 体以初速度V0被抛出,不计空气阻力,求它到达B点的 速度的大小.
V A0
h B H
作业:
课本:P72 问题与练习 34
守 物体运动过程中其它力不做功或做功的代数和为零;
恒
的 (3). 系统机械能守恒的条件:
条 组成系统的物体间只有动能和势能相互转化,系统与外界没 件 有发生机械能转化成其它形式的能或其它形式的能转化成机

新人教版物理必修2教学课件7.8 机械能守恒定律 (共19张PPT)

新人教版物理必修2教学课件7.8 机械能守恒定律 (共19张PPT)
#43; mgh1
机械能守恒
例（2）探究二中例题计空气阻力时
WG—WF =
1 2
mv22 —
1 2
mv12
WG=mgh1-mgh2
1 2
mv22
1
—
2
mv12 ＋
WF =
mgh1 — mgh2
1 2
mv22
＋ mgh2
＋WF = 1 2
mv12 ＋ mgh1
机械能不守恒
结论：只有重力做功时，总机械能守恒
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）
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
1、子弹射中木块的过程机械能不守恒
2、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒 机械能条件:
除重力做功或弹簧弹力做功外，内力做功的代数和 为零。
3、如图，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，
功分析，判断机械能是否守恒． ③．恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初
末时刻的机械能． ④．根据机械能守恒定律列方程，进行求解．
对比总结优点： 机械能守恒定律不涉及运动过程中的加速度和时间
，用它来处理问题要比牛顿定律方便；应用机械能守恒 定律解决问题，只需考虑运动的始末状态，不必考虑两 个状态之间过程的细节。因此一些难以用牛顿运动定律 解决的问题，应用机械能守恒定律则易于解决。
• 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.

【最新】人教版必修2高中物理第七章机械能守恒定律7.8机械能守恒定律课件

【最新】人教版必修2高中物理第七章机械能守恒定律7.8机械能守恒定律课件

解析：甲图中重力和弹簧弹力做功，系统机械能守恒，但 弹簧的弹性势能增加，A的机械能减少，A错；B物体下滑，B对 A的弹力做功，A的动能增加，B的机械能减少，B错；丙图中 A、B组成的系统只有重力做功，机械能守恒，C对；丁图中小 球受重力和拉力作用，但都不做功，小球动能不变，机械能守 恒，D对． 答案：CD
ห้องสมุดไป่ตู้
2．弹性势能与动能 只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能减 少，物体的动能增加，弹性势能转化为动能． 3．机械能 (1)定义：重力势能、弹性势能和动能的总称，表达式为E ＝Ek＋Ep. (2)动能与势能的相互转化：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．
☆思考：
如图所示，一弹簧竖直放置，下端固定于桌面，上端连接 一小球，旁边放一标尺，使小球从弹簧的原长位置由静止释 放，小球上、下运动过程中小球的动能、重力势能及弹簧弹性 势能怎样变化？
2如图所示，质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B，用轻绳连 接跨在一个定滑轮两侧，轻绳刚好拉直，且A物体底面与地面接 触，B物体距地面0.8 m，求： (1)放开B物体，当B物体着地时A物体的速度； (2)B物体着地后A物体还能上升多高？(g取10 m/s2)
提示：在向下运动过程中，重力做正功，弹力做负功，重 力势能减小，动能先增大后减小，弹性势能增大；在向上运动 过程中，重力做负功，弹力做正功，重力势能增大，动能先增 大后减小，弹性势能减小．
二、机械能守恒定律 阅读教材第76～77页“机械能守恒定律”部分，回答下列 问题. 1．物体沿光滑斜面从A滑到B. ①由动能定理：WG＝Ek2－Ek1.
解析：由于只有重力做功，故系统的机械能守恒，a球向上 转动，b球向下转动，杆对a球的作用力做正功，使a球的机械能 增加，b球的机械能减少． 答案：AC

【最新】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)

【最新】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)

B．乙图中，在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面 下滑时，物体 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 上升过程中，A、B 系统机械能守恒 D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时，小 球的机械能守恒
解析：题图甲中重力和弹力做功，物体 A 和弹簧组 成的系统机械能守恒，但物体 A 机械能不守恒，A 错；
4．守恒条件． 物体系统内只有重力或弹力做功．
判断正误 1．除受重力、弹力外还受其他力，机械能一定不守 恒．(×) 2．合力为零，物体的机械能一定守恒．(×) 3．合力做功为零，物体的机械能一定守恒．(×) 4．只有重力做功，物体的机械能一定守恒．(√)
小试身手 2．下列运动过程满足机械能守恒定律的是( A．电梯匀速下降过程 B．起重机吊起重物过程 C．物体做自由落体运动过程 D．考虑阻力条件下滑雪者沿斜面下滑过程 )
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．
②系统内只有重力和弹力作用，如图甲、图乙、图 丙所示．
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.
重
知识点一 提炼知识
动能、势能的相互转化
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．
第七章

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25张PPT)(优质版)


二、机械能守恒定律
1、理论推导
由如动图能，定设理一：质W 量G为1 2 mm 的v2 2物体1 2m 自v1 2由下落， 在据下重力滑做过功程与中重取力任势能意变的化两个位置A、B， 以高的地 度关系面为：为h1速参度考W 为平G v面 1m ；。g 经h 当1 过 物m 位体g h 置经2B过时位高置度A为时 h2速所以度为v1 2 2；m v （2 2 忽1 2 略m v 阻1 2 力m ）g h 。1 m g h 2
又被弹回来。
用绳拉着一个物 体沿着光滑的斜 面匀速上升。
用机械能守恒定律解决问题的一般步骤 ：
1．选取研究对象——系统或物体．
2．根据研究对象所经历的物理过程．进行受力、做功 分析，判断机械能是否守恒．
3．选取参考平面，确定研究对象在过程的初末状态时 的机械能．
4．根据机械能守恒定律列方程，进行求解．
例题1：质量为m的物体由静止开始从高为h，倾角 为θ角的固定斜面上滚下,求到达低端速度v？（不计
阻力）
h θ
例题2：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。如果阻力可以忽略小 球运动到最低位置时的速度是多大？
l
θ
FT
A
B
O
G
【练习1】下列说法正确的是： A.作匀速直线运动的物体机械能一定守恒； B.做变速运动的物体机械能可能守恒； C.若重力不做功，则机械能一定不守恒； D.做匀变速直线运动的物体机械能一定守恒。
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，总的机械能也保持不变， 这就是机械能守恒定律．
3、表达式
m g h 21 2m v2 2 m g h 11 2m v1 2
或 EK2+EP2=EK1 +EP1

新人教必修二高中物理课件：第七章 第八节《机械能守恒定律》(共34张PPT)


•
THE END 17、一个人如果不到最高峰，他就没有片刻的安宁，他也就不会感到生命的恬静和光荣。2021/3/162021/3/162021/3/162021/3/16
谢谢观看
2. 条件：系统内只有重力、(弹簧) 弹力做功，其它力不做功(或其它力做 功代数和为零)。
机械能守恒条件的进一步理解
1. 从系统的内、外力做功的角度看, 只有重力、（弹簧）弹力做功，具体表 现为三种情况：
机械能守恒条件的进一步理解
1. 从系统的内、外力做功的角度看, 只有重力、（弹簧）弹力做功，具体表 现为三种情况：
6. 用细绳拴着一个小球，使小球在 光滑水平桌面内做匀速圆周运动。
解析：机械能守恒，因为小球在水 平面上运动, 重力和支持力不做功,重力 势能不变; 绳的拉力始终与位移垂直， 也不做功，小球做匀速圆周运动，动能 也不变。
7. 套在光滑圆环上的小球在竖直 面内做圆周运动
7. 套在光滑圆环上的小球在竖直 面内做圆周运动
的力不做功或其它的力做功的代数和为零， 物体的机械能也一定守恒; F. 物体所受的合力不等于零，它的机械能可能 守恒.
二、机械能守恒定律解题
应用机械能守恒定律解题 正确选取研究对象和研究过程，明
确初、末状态的动能和势能，是解决问 题的关键。
【例】以20m/s的速度将一物体从地面 竖直上抛，若忽略空气阻力，g取10m/s2， 试求：
4. 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上 升。
4. 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上 升。
解析：机械能不守恒，因为除重力外， 还有拉力对物体做功。
4. 拉着物体沿着光滑的斜面匀速上 升。
解析：机械能不守恒，因为除重力外， 还有拉力对物体做功。
5. 在光滑水平面上运动的小球碰到一个 弹簧，把弹簧压缩后，又被弹回来（考察小 球和弹簧组成的系统）
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第8节 机械能守恒定律
教师备课参考
|核心素养养成目标|
物理观念 1.掌握什么是机械能,理解物体动能和势能的相互转化 2.理解机械能守恒定律,能在具体问题中判定机械能是否守恒 3.会用机械能守恒定律的多种表达式解决问题 科学思维与科学研究 1.尝试从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题 2.会用机械能守恒定律解决力学问题,知道用这个定律解题的优点 情感态度与责任 1.通过学习,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 2.培养学生一丝不苟,刻苦认真的学习态度
【演示与思考1】 观察演示实验,思考问题,选出代表发表见解.用细绳把 铁锁吊在高处,并把铁锁拉到鼻子尖前释放(空气阻力忽略不计),保持头的 位置不动,铁锁摆回来时,会打着鼻子吗?试试看.
学生:铁锁摆回来时不会打着鼻子. 问题1:这个小实验中,铁锁的受力情况如何?各个力的做功情况如何? 学生:铁锁在摆动过程中受重力和绳的拉力作用.拉力和速度方向总垂直, 对铁锁不做功;只有重力对铁锁做功.
|教学重难点|
教学重点 1.推导机械能守恒定律 2.正确理解机械能守恒定律的含义及适用条件 教学难点 机械能守恒定律的应用
|重难点突破方略|
动能与势能的相互转化 【问题引入】 用多媒体展示运动员投出铅球的物理情景,提出问题:铅 球在上升过程中,能量是如何转化的?下落过程中呢? 学生:铅球在上升过程中,动能转化为重力势能;铅球在下落过程中,重力 势能又转化为动能.
问题2:在摆动过程中,铁锁的重力势能与动能变化吗?重力势能和动能之间 有什么样的关系?铁锁总能回到原来的高度,这说明了重力势能和动能的总 和有什么特点? 学生:在摆动过程中,铁锁的重力势能与动能是变化的.重力势能与动能在 不断相互转化.重力势能和动能的总和应该保持不变. 【演示与思考2】 用如图所示装置演示动能和弹性势能的相互转化.将小 球推离O点至B后释放(阻力忽略不计),小球在B,C间往复运动,观察演示实 验,思考问题,选出代表发表见解.
知识点二 机械能守恒定律 【情境导学】 观察下列图片回答问题,下列实例中哪些情况机械能是守恒的?
答案:①跳伞运动员利用降落伞在空中匀速下落,由于受空气阻力作用,机 械能不守恒;②抛出的篮球在空中运动时,由于只受重力作用,机械能守恒; ③光滑水平面上运动的小球,把弹簧压缩后又被弹回来,若选小球为研究 对象,则小球的机械能不守恒,若选小球和弹簧组成的系统为研究对象,则 系统的机械能守恒;④由于物体在拉力作用下沿斜面匀速上升,则其机械 能不守恒.
问题1:这个小实验中,小球做往复运动,小球的受力情况如何?各个力的做 功情况如何? 学生:小球竖直方向上受重力和杆的支持力作用,水平方向上受弹力作用. 重力、支持力和速度方向总垂直,对小球不做功;只有弹簧的弹力对小球 做功. 问题2:在往复运动中,小球的弹性势能与动能变化吗?弹性势能和动能之间 有什么样的关系? 学生:小球的弹性势能与动能是变化的.弹性势能与动能在不断相互转化. 问题3:小球在往复运动中,所处的区域变化吗?弹性势能和动能的总和有什 么特点? 学生:小球总在同一区域做往复运动.弹性势能和动能的总和应该保持不变.
2.动能与弹性势能的相互转化 被压缩的弹簧可以把物体弹出去,弹力做 正功 ,弹簧的弹性势能 转化 为物体的 动能 .
3.机械能 (1) 重力势能 、弹性势能和 动能 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成另一种形式. (2)若物体的动能为Ek,系统的势能为Ep,则机械能的表达式为E= Ek+Ep . 【思考判断】 1.物体在自由下落时,重力势能减小,动能增大,机械能不变.( √ ) 2.物体机械能增大的相互转化 (1)物体自由下落或沿光滑斜面滑下时,重力对物体做 正 功,物体的重力 势能 减少 ,动能 增加 ,物体的 重力势能 转化成 动能 .
(2)原来具有一定速度的物体,由于惯性在空中竖直上升或沿光滑斜面上升, 这时重力做 负功 ,物体的动能 减少 ,但重力势能 增加 ,即物体的_动__能__ 转化成 重力势能 .
教师:动能、重力势能和弹性势能统称为机械能,在重力或弹力做功时,不 同形式的机械能可以发生相互转化. 【学习目标】 1.知道机械能的定义,理解动能和势能的相互转化. 2.深刻理解单物体机械能守恒的条件,系统机械能守恒的条件,会判断物体 或系统是否守恒. 3.理解机械能守恒的常用表达形式,会用各种表达形式解决问题.领会运用 机械能守恒定律解决问题的便捷性. 4.注意树立从能量转化和守恒角度解释物理现象的意识,结合实际例子体 会守恒思想.
【知识梳理】
1.推导
自由落体运动或抛体运 动或沿光滑曲面运动
动能定理W=Ek2-Ek1重 力势能变化W=Ep1-Ep2
Ek1+Ep1=Ek2+Ep2或 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2
情景
推导
结论
2.内容:在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以 互相转化 , 而总的机械能 保持不变 .
3.机械能守恒定律表达式
探寻基本知识 感悟解题规律 测评学习效果
探寻基本知识·树立物理观念
知识点一 动能与势能的相互转化 【情境导学】如果你喜欢追求刺激,勇于冒险,而且胆子足够大,那么请尝 试目前户外活动中刺激度排行榜名列榜首的“蹦极”.“蹦极”就是跳跃者 站在约40米以上(相当于10层楼高)高度的桥梁、塔顶、高楼、吊车甚至热 气球上,把一端固定的一根长长的橡皮条绑在踝关节处,然后两臂伸开,双 腿并拢,头朝下跳下去.试分析:在何位置时人的动能最大?在何位置时人的 机械能最小?在何位置时橡皮条的弹性势能最大? 答案:由动能定理知,当橡皮条上的弹力等于人的重力时,人的动 能最大;由于橡皮条的弹力做负功,导致人的机械能减小,故当人 下落到最低点时,人的机械能最小,橡皮条的弹性势能最大.
(1)Ek2-Ek1= Ep1-Ep2 (2)Ek2+Ep2= Ek1+Ep1 (3)E2= E1 .