鲁科版高中物理必修二课件-2.3 能量守恒定律高中物理精品公开课
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物理必修ⅱ鲁科版 能的转化和守恒 课件PPT优秀资料
：W ，E ） 解所：以依 小题球意落:回无抛空出气点阻时力的时速,在度上升过程即 ,由动能定G 理 得E P 1E P 2(E P 1 为初状 P 2为 态末 势初 能态
6m，悬点到地面的竖直高度为H=6.
摆（球v1由为Ｂ初运速动度到，落ｖ地２点Ｃ为，初机速械度能）守恒3有、：重力做功的特点：
ＷＧ＝ｍｇｈ
A.在B位置小球动能最大 B.在C位置小球动能最大 C.从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加 D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
A
B C D
例4.如下图所示，让质量为５ｋｇ的摆球由ＯA与竖直方向夹角为６
置静止下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断，设摆线长
Ｌ=1.6m，悬点到地面的竖直高度为H=6.6m，不计空气阻力，
为初速度）
.（合外力做功可采用两种方法：一是先求合外力，
再根据公式W=F合·S·cosα计 算； 二是先分别求各外力的功，再求各外力的功的代数和。）
（合外力做功可采用两种方法：一是先求合外力，
摆球由Ｂ运动到落地点Ｃ，机械能守２恒有重：力做功与重力势能的关系
弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置
：v 摆球由Ｂ运动到落地点Ｃ，机械能守恒有： 1 2mB 2vm(H gL)1 2mD 2v
所 D v 以 B 2 2 g ( H L ) 4 2 2 1 ( 6 . 6 0 1 . 6 ) 1 . 8 ( m / 0 s )
（２）由Ｂ到落地物体做平抛运动，
所以有
：s H L 1 gt 2 2 sCD v Bt
求：
(1)摆球落地时的速度
(２)落地点D到C点的距离(g=10m/s２)
６００
(３解)（求１绳）最依大题的意承：受摆的球拉由力Ａ运动到Ｂ机械能守恒
6m，悬点到地面的竖直高度为H=6.
摆（球v1由为Ｂ初运速动度到，落ｖ地２点Ｃ为，初机速械度能）守恒3有、：重力做功的特点：
ＷＧ＝ｍｇｈ
A.在B位置小球动能最大 B.在C位置小球动能最大 C.从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加 D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
A
B C D
例4.如下图所示，让质量为５ｋｇ的摆球由ＯA与竖直方向夹角为６
置静止下摆，正好摆到最低点B位置时线被拉断，设摆线长
Ｌ=1.6m，悬点到地面的竖直高度为H=6.6m，不计空气阻力，
为初速度）
.（合外力做功可采用两种方法：一是先求合外力，
再根据公式W=F合·S·cosα计 算； 二是先分别求各外力的功，再求各外力的功的代数和。）
（合外力做功可采用两种方法：一是先求合外力，
摆球由Ｂ运动到落地点Ｃ，机械能守２恒有重：力做功与重力势能的关系
弹簧的上端，在C位置小球所受弹力大小等于重力，在D位置
：v 摆球由Ｂ运动到落地点Ｃ，机械能守恒有： 1 2mB 2vm(H gL)1 2mD 2v
所 D v 以 B 2 2 g ( H L ) 4 2 2 1 ( 6 . 6 0 1 . 6 ) 1 . 8 ( m / 0 s )
（２）由Ｂ到落地物体做平抛运动，
所以有
：s H L 1 gt 2 2 sCD v Bt
求：
(1)摆球落地时的速度
(２)落地点D到C点的距离(g=10m/s２)
６００
(３解)（求１绳）最依大题的意承：受摆的球拉由力Ａ运动到Ｂ机械能守恒
2013-2014学年高中物理同步课件：2.3 能量守恒定律 教学课件（鲁科版必修2）
对机械能守恒条件的理解
【典例1】 下列关于机械能守恒的说法正确的是 ( )． A．做匀速直线运动的物体的机械能一定守恒 B．做匀加速直线运动的物体的机械能不可能守恒 C．运动物体只要不受摩擦力作用，其机械能就一定守恒 D．物体只发生动能和势能的相互转化时，其机械能一定 守恒
解析
逐项分析
做匀速直线运动只是动能不变，不能确定其 势能是否变化，如匀速上升，动能不变，势 能增加，机械能增加 物体做自由落体运动，是匀加速直线运动， 机械能守恒 把物体从地面吊起，不受摩擦力，但机械能 不守恒
(1)选取研究对象——物体或系统． (2)根据研究对象所经历的物理过程，进行受力分析和做功情 况分析，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、末状态 时的机械能． (4)根据机械能守恒定律列方程，进行求解． 温馨提示 系统的机械能守恒是指在整个过程中，系统的机 械能始终不变(不仅仅是初状态和末状态的机械能相等)，但 在应用机械能守恒定律解决问题时，只需考虑所选定的两个 状态(不一定是运动过程的初、末状态)即可，不必考虑两个 状态之间过程的细节．
实验结论 在误差允许的范围内，物体的动能增加量和重力势能的 减少量是相等的，在只有重力做功的情况下机械能守恒 定律得以验证． 误差分析 (1)测量长度会带来偶然误差．减小偶然误差的办法：① 测距离都应从O点测起；②多次测量取平均值；③选取的 计数点应尽可能离O点远些，以减小相对误差． (2)重物在拖着纸带下落的过程中必然受到阻力作用，主 要是打点计时器与纸带间的摩擦力以及空气的阻力．克 服这些阻力做功要消耗能量，所以重物动能的增加量ΔEk
b．重力做功与小球重力势能变化的关系为
WG＝__m_g_h_1_－__m__g_h_2__．
高中物理必修二课件-2.3 能量守恒定律-鲁科版
第3节 能量守恒定律
学习目标 1.清楚实验原理，实验步骤。 2.会进行实验分析和数据处理。 3.能对实验结果进行讨论，分析实验
误差，并能提出相应改进措施。
重难点 1.实验分析，数据处理。 2.误差讨论，实验改进。
可以用 AC 的平均速度代表 B 的瞬时速度。
机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物 体系统内，动能和势能相互转化，总的机械能 保持不变。
2、v gt 第2种方法认为加速度为g，
n
n 由于各种摩擦阻力不可避免，
所以实际加速度必将小于g，
这样将得到机械能增加的结
论，有阻力作用机械能应该
是减少的，故这种方法也不
能用
① 电火花计时器 ② 重物 ③ 纸带 ④ 铁架台（带铁夹） ⑤ 刻度尺
① 按照课本所示装置安装打点计时器 ② 将纸带穿过计时器，下端与重物相连 ③ 先接通电源后释放纸带 ④ 更换纸带，重复以上步骤 ⑤ 选择纸带，处理数据
少 ΔEp＝__m__g_s___(重力加速度为 g)。 (3)如果 ΔEp＝__E__k2_－__E_k_1_，则可认为验证了机械能守恒定律。
谢谢
不需要测量物体的质量
mgh = mv2/2 只证明
gh = v2/2
如果实验要求计算势能和动能的具体数据， 那就必须知道物体的质量
（即：用天平测物体的质量）
2、能否用以下方法计算物体的速度呢？
1、vn
第1种方法是根据机械能守恒
2gh 定律得到的，而我们的目的 n 就是验证机械能守恒定律， 所以不能用
[典例2]
在误差允许的范围内，m1、 m2组成的系统机械能守恒
(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v5＝__2_._4____ m/s；
学习目标 1.清楚实验原理，实验步骤。 2.会进行实验分析和数据处理。 3.能对实验结果进行讨论，分析实验
误差，并能提出相应改进措施。
重难点 1.实验分析，数据处理。 2.误差讨论，实验改进。
可以用 AC 的平均速度代表 B 的瞬时速度。
机械能守恒定律：在只有重力或弹力做功的物 体系统内，动能和势能相互转化，总的机械能 保持不变。
2、v gt 第2种方法认为加速度为g，
n
n 由于各种摩擦阻力不可避免，
所以实际加速度必将小于g，
这样将得到机械能增加的结
论，有阻力作用机械能应该
是减少的，故这种方法也不
能用
① 电火花计时器 ② 重物 ③ 纸带 ④ 铁架台（带铁夹） ⑤ 刻度尺
① 按照课本所示装置安装打点计时器 ② 将纸带穿过计时器，下端与重物相连 ③ 先接通电源后释放纸带 ④ 更换纸带，重复以上步骤 ⑤ 选择纸带，处理数据
少 ΔEp＝__m__g_s___(重力加速度为 g)。 (3)如果 ΔEp＝__E__k2_－__E_k_1_，则可认为验证了机械能守恒定律。
谢谢
不需要测量物体的质量
mgh = mv2/2 只证明
gh = v2/2
如果实验要求计算势能和动能的具体数据， 那就必须知道物体的质量
（即：用天平测物体的质量）
2、能否用以下方法计算物体的速度呢？
1、vn
第1种方法是根据机械能守恒
2gh 定律得到的，而我们的目的 n 就是验证机械能守恒定律， 所以不能用
[典例2]
在误差允许的范围内，m1、 m2组成的系统机械能守恒
(1)在纸带上打下计数点 5 时的速度 v5＝__2_._4____ m/s；
高中物理第二章能的转化与守恒第3节能量守恒定律第2课时能量守恒定律课件鲁科版必修2
4．永动机：不消耗任何能量却能持续不断地对外做功的机 器，它违背了能量守恒原理，是不可能制成的。
[澄清微点]
(1)合力为零，物体的机械能一定守恒。
(×)
(2)合力做功为零，物体的机械能一定守恒。
( ×)
(3)只有重力做功，物体的机械能一定守恒。
( √)
(4)物体向上运动时，机械能也可能守恒。
( √)
4．条件：只有重力对物体做功，与运动方向和轨迹的曲、 直无关。
5．表达式： (1)12mv12＋mgh1＝ 12mv22＋mgh2 或 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2。 (2)mgh1－mgh2＝12mv22－12mv12 即 ΔEp 减＝ ΔEk 增 。
二、能量守恒定律
1．机械能的变化：除重力以外的其他力对物体做功时，物 体的机械能就会发生变化。
探规寻律
应用机械能守恒定律解题的基本步骤 (1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)。 (2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在运动过程中 的受力情况，弄清各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒 的条件。 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象的运动过程的初状 态和末状态的机械能(包括动能和势能)。 (4)根据机械能守恒定律列方程求解
3. (多选)如图 2-3-13 所示，在两个质量分别为 m 和 2m
的小球 a 和 b 之间，用一根长为 L 的轻杆连接(杆
的质量不计)，两小球可绕穿过杆中心 O 的水平轴
无摩擦地转动。现让轻杆处于水平位置，然后无初 图 2-3-13
速度释放，重球 b 向下，轻球 a 向上，产生转动，在杆转至竖
[即时应用]
1．如图 2-3-15 所示，轻质弹簧下悬挂一个小球， 手掌 托小球使之缓慢上移， 弹簧恢复原长时迅速撤去手
[澄清微点]
(1)合力为零，物体的机械能一定守恒。
(×)
(2)合力做功为零，物体的机械能一定守恒。
( ×)
(3)只有重力做功，物体的机械能一定守恒。
( √)
(4)物体向上运动时，机械能也可能守恒。
( √)
4．条件：只有重力对物体做功，与运动方向和轨迹的曲、 直无关。
5．表达式： (1)12mv12＋mgh1＝ 12mv22＋mgh2 或 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2。 (2)mgh1－mgh2＝12mv22－12mv12 即 ΔEp 减＝ ΔEk 增 。
二、能量守恒定律
1．机械能的变化：除重力以外的其他力对物体做功时，物 体的机械能就会发生变化。
探规寻律
应用机械能守恒定律解题的基本步骤 (1)根据题意，选取研究对象(物体或系统)。 (2)明确研究对象的运动过程，分析研究对象在运动过程中 的受力情况，弄清各力的做功情况，判断是否符合机械能守恒 的条件。 (3)恰当地选取参考平面，确定研究对象的运动过程的初状 态和末状态的机械能(包括动能和势能)。 (4)根据机械能守恒定律列方程求解
3. (多选)如图 2-3-13 所示，在两个质量分别为 m 和 2m
的小球 a 和 b 之间，用一根长为 L 的轻杆连接(杆
的质量不计)，两小球可绕穿过杆中心 O 的水平轴
无摩擦地转动。现让轻杆处于水平位置，然后无初 图 2-3-13
速度释放，重球 b 向下，轻球 a 向上，产生转动，在杆转至竖
[即时应用]
1．如图 2-3-15 所示，轻质弹簧下悬挂一个小球， 手掌 托小球使之缓慢上移， 弹簧恢复原长时迅速撤去手
鲁科版物理必修二课件高一2.3能量守恒定律2.pptx
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第3节能量守恒定律习题 课
2020/5/5
写出下列功、能及功能关系式
1.重力功的计算公式 2.重力势能的计算公式 3.重力功和重力势能的关系 4.弹力功的计算公式 5.弹性势能的计算公式 6.弹力功和弹性势能的关系 7.合力的功和动能变化的关系 8.机械能守恒定律的表达式
2020/5/5
h = 5m V0
练习3、长为L质量分布均匀的绳子, 对称地悬挂在轻小的定滑轮上,如图 所示.轻轻地推动一下,让绳子滑下, 那么当绳子离开滑轮的瞬间,绳子的 速度为多大？
2020/5/5
练习4、在光滑水平面上有一质量为M的小车， 小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊 一个质量为m的砝码，m由静止释放，则当砝 码着地的瞬间（小车未离开桌面）小车的速 度大小为_____，在这过程中，绳子拉力对小 车所做的功为______。
A
h
2020/5/5
练习1、翻滚过山车从离地面高度为h 的A处由静止释放后，冲入位于竖直平 面内的圆形轨道，轨道半径为8.1m。 如果车在轨道最高点B处的速度为9m/s， 求A点距地面的高度h是多大？
A
B hR
2020/5/5
例题5:如图所示,两小球mA、mB通过绳绕过固定 的半径为R的光滑圆柱,现将A球由静止释放,若A 球能到达圆柱体的最高点,求此时的速度大小 (mB=2mA).
2020/5/5
应用机械能守恒定律解题的一般步骤： 1、明确研究对象和它的运动过程 2、分析研究对象在运动中的受力情况， 判断机械能是否守恒 3、分析运动的始末状态，选定零势能 参考面，确定物体在始末状态的动能 和势能 4、根据机械能守恒定律列方程求解
2020/5/5
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第3节能量守恒定律习题 课
2020/5/5
写出下列功、能及功能关系式
1.重力功的计算公式 2.重力势能的计算公式 3.重力功和重力势能的关系 4.弹力功的计算公式 5.弹性势能的计算公式 6.弹力功和弹性势能的关系 7.合力的功和动能变化的关系 8.机械能守恒定律的表达式
2020/5/5
h = 5m V0
练习3、长为L质量分布均匀的绳子, 对称地悬挂在轻小的定滑轮上,如图 所示.轻轻地推动一下,让绳子滑下, 那么当绳子离开滑轮的瞬间,绳子的 速度为多大？
2020/5/5
练习4、在光滑水平面上有一质量为M的小车， 小车跟绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊 一个质量为m的砝码，m由静止释放，则当砝 码着地的瞬间（小车未离开桌面）小车的速 度大小为_____，在这过程中，绳子拉力对小 车所做的功为______。
A
h
2020/5/5
练习1、翻滚过山车从离地面高度为h 的A处由静止释放后，冲入位于竖直平 面内的圆形轨道，轨道半径为8.1m。 如果车在轨道最高点B处的速度为9m/s， 求A点距地面的高度h是多大？
A
B hR
2020/5/5
例题5:如图所示,两小球mA、mB通过绳绕过固定 的半径为R的光滑圆柱,现将A球由静止释放,若A 球能到达圆柱体的最高点,求此时的速度大小 (mB=2mA).
2020/5/5
应用机械能守恒定律解题的一般步骤： 1、明确研究对象和它的运动过程 2、分析研究对象在运动中的受力情况， 判断机械能是否守恒 3、分析运动的始末状态，选定零势能 参考面，确定物体在始末状态的动能 和势能 4、根据机械能守恒定律列方程求解
2020/5/5
2.3 能量守恒定律 课件10(鲁科版必修2)
(3)恰当地选取参考平面，确定研究对象在过程的初、末 态时的机械能．
(4)选取方便的机械能守恒定律的方程形式 (Ek1＋Ep1＝Ek2 ＋Ep2、ΔEk＝－ΔEp或ΔEA＝－ΔEB)进行求解． 2．机械能守恒定律的应用往往与曲线运动综合起来，其 联系点主要在初末状态的速度与圆周运动的动力学问题 有关、与平抛运动的初速度有关．
【方法与知识感悟】对于系统机械能守恒问题，应 抓住以下几个关键：
(1)分析清楚运动过程中各物体的能量变化； (2)哪几个物体构成的系统机械能守恒； (3)各物体的速度之间的联系．
1．如图所示，细绳跨过定滑轮悬
挂两物体M和m，且M＞m，不计
摩擦力及空气阻力，系统由静止 开始运动的过程中( ) BD
若不计弹簧质量和空气阻力，在
小球由a→b→c的过程中 ( A．小球的机械能守恒 )
B．小球的机械能减小
C．小球和弹簧组成的系统机械能守恒 D．小球的动能减小
【思路点拨】 对小球可从做功的角度判断机械能是否 守恒，对系统可从能量转化的角度判断机械能是否守 恒．
【解析】 由题意知，小球和弹簧组成的系统机械能 守恒，在小球由a→b→c的过程中，开始时小球受到 的重力大于弹力，因此小球的动能增大，当弹簧的 弹力等于重力时，动能最大，然后小球继续向下运 动，直至弹簧压缩到最短，此时小球的动能为零， 弹簧的弹性势能最大．
2．如图所示，A、B球质量相 等，A球用不能伸长的轻绳系 于O点，B球用轻弹簧系于 O′点，O与O′点在同一水平面上，分别将A、B球拉到 与悬点等高处，使绳和轻弹簧均处于水平，弹簧处于 自然状态，将两球分别由静止开始释放，当两球达到 各自悬点的正下方时，两球仍处在同一水平面上，则 ( ) B
A．两球到达各自悬点的正下方时，两球动能相等
鲁科版物理必修二课件第2章第3节第2课时~第4节
【答案】 1.5×109 W 【方法总结】 (1)能源的开发利用是现在全社会 普遍关注的问题．(2)能量守恒定律是普遍适用的 定律，在解决有关能量转化问题时要经常用到能 量守恒定律．
变式训练 3 自行车、电动自行车、普通汽车所 消耗的能量的类型分别是( ) ①生物质能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化
【精讲精析】 物块向下运动过程中，绳子拉力 对物块做负功，物块的机械能减少，A 项错误；
软绳重心下降的高度为2l －2l sinθ＝14l，软绳的重力
势能减少14mgl，B 项错误；由能量守恒定律知， 物块和软绳重力势能的减少等于物块和软绳增加 的动能和软绳克服摩擦力所做的功，C 项错误； 对于软绳，由能量守恒定律知，细线拉力对软绳 所做的功和软绳重力势能的减少之和等于软绳动 能的增加与克服摩擦力所做功之和，D 项正确．
解析：选D.运动员进入水中后，重力和水的阻力 做功，由动能定理可知动能的减少量等于合外力 所做的功，选项A错误．下降过程中，重力势能 减少，选项B错误．除重力做功外，克服阻力所 做的功等于运动员机械能的减少量，所以机械能 减少了Fh，选项D正确、C错误．
能量转化和转移的方向性
例2 下列说法正确的是( ) A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能 从低温物体传到高温物体 B．只要对热机不断改革，就可使热机把它得到 的全部内能转化为机械能 C．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来 做功，而不引起其他变化 D．凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实 现
能的转化和守恒定律的应用
例1 (2010年高考山东卷改编)如图2－4－1所示， 倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l， 质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于 斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块 与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到 软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在 此过程中( )
高一物理鲁科版必修2 第2章第3节 能量守恒定律 课件(36张)
栏目 导引
第2章
能的转化与守恒
(2)守恒验证 法一：利用起始点计算 1 2 利用起始点和第 n 点计算．代入 ghn 和 v ，如果在实验误差 2 1 允许的范围内， ghn＝ v2，则机械能守恒定律得到验证． 2 法二：任取两点计算 ①任取两点 A、 B 测出 hAB，求出 ghAB. 1 2 1 2 ②求出 A、 B 两点的瞬时速度，求出 vB－ vA的值． 2 2 1 2 1 2 ③如果在实验误差允许的范围内，ghAB＝ v B－ v A，则机械能 2 2 守恒定律得到验证．
栏目 导引
第2章
能的转化与守恒
[想一想] 1.为什么实验结论中提到“在实验误差允许范围
内”？
提示：物体下落过程中有阻力做功.
栏目 导引
第2章
能的转化与守恒
二、机械能守恒定律 动能 和______ 势能 之和称为机械能． 1．机械能：______
2．机械能守恒定律
动能 (1)内容：在只有像重力那类力做功的情况下，物体的______ 势能 可相互转化，机械能的总量__________ 保持不变 ． 与______ 重力 做功． (2)条件：只有______
第2章
能的转化与守恒
第3节
能量守恒定律
第2章
能的转化与守恒
学习目标 1. 理解动能和势能的相互转化，知道机械能包括动能和势
能．
2．掌握机械能守恒的条件，并学会应用机械能守恒定律分析 问题．
3．了解自然界存在多种形式的能量，知道能量守恒定律是最
基本、最普遍的自然规律之一．
第2章
能的转化与守恒
一、机械能的转化和守恒的实验探索
栏目 导引
第2章
能的转化与守恒
2．误差分析 (1)本实验中因重物和纸带在下落过程中要克服各种阻力 (空气 阻力、打点计时器阻力)做功，故动能的增加量 ΔEk 稍小于重 力势能的减少量 ΔEp，即 ΔEk<ΔEp，这属于系统误差．改进 的办法是调整器材，尽可能减小阻力． (2)本实验的另一个误差来源于长度的测量，属偶然误差．减 小误差的办法是测下落距离时都从 O 点量起，一次将各点对 应的下落高度测量完，或者多次测量取平均值． (3)打点计时器产生的误差 ①由于交流电周期的变化，引起打点时间间隔变化而产生误 差； ②计数点选择不好， 振动片振动不均匀， 纸带放置方法不正确 引起摩擦，造成实验误差．
2.3 能量守恒定律—鲁科版高中物理必修二课件(共22张PPT)
理论探究：
质量为m的物体自由下落过程中，经过高度h1
的A点时速度为v1，下落至高度h2的B点处速度为
v2，不计空气阻力，试分析物体下落过程中能量
的转化情况？
m
A
v1
h1
B
v2
h2
• ①A→B动能定理：
WG
1 2
mv22
1 2
mv12
Ek 2
Ek1
• ②由重力做功与重力势能关系
WG mgh1mgh2 Ep1 Ep2
压缩弹簧的过程，对弹簧、物体和地球这一系 统
2、如图所示，桌面离地高为h，质量为m的小球 从离桌面高H处自由下落，不计空气阻力，假设
桌面为零势能的参考平面（，则B 小）球落地前瞬间 的机械能为
A．mgh
B．mgH
C．mg(h+H) D． mg(H-h)
A
• ③ 由以上两式：
V1
1 2
mv2
2
1 2
mv12
mgh1 mgh2
B
• 即：
1 2
mv22
mgh2
1 2
mv12
mgh1
V2
h1
h2
Ek 2 E p2 Ek1 E p1
二、机械能守恒定律
1、内容：在只有重力做功的情况下，物体的动 能与重力势能可以发生相互转化，但机械能的 总量保持不变。组.卷.网
• 由运动学公式得：
mgh 1 mv2 2
h
v0t
1 2
gt 2
4、应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
（1）确定研究对象和研究过程； （2）对研究对象进行受力分析，明确各个力 的做功情况，判断是否符合机械能守恒的条 件； （3）若符合，恰当的选取零势能面，确定物 体初、末状态的机械能；
高中物理必修二课件-2.3 能量守恒定律2-鲁科版
例2 如图物块和斜面都是光滑的，物块从静 止沿斜面下滑过程中，物块机械能是否守恒？ 系统机械能是否守恒？
总结：对机械能守恒条件的认识
①从做功的角度分析：在只有重力做功的情形下
②从能的转化角度分析：重力（弹性）势能和动 能之间发生相互转化，没有与其它形式的能发生转 化，则机械能总和不变。
一般地对单个物体（省略地球）从做功的 角度判断机械能是否守恒；对由多个物体构 成的系统，从能的转化角度判断机械能是否 守恒。
3．注意事项： (1)通常对于整体(系统)来说机械能守恒，而对于 单一物体来说机械能不守恒； (2)应确定两物体的速度是否相等； (3)要弄清物体上升或下降的真实高度
学生练习： 如图所示，半径为R的光滑半圆上有两 个小球A、B，质量分别为m和M，由细线挂着，今 由静止开始无初速度自由释放，求小球A升至最高 点C时A、B两球的速度？
2．对机械能守恒定律的理解：
（3）“只有重力做功”不等于“只受重力作用” 。在该过程中，物体可以受其它力的作用，只要这 些力不做功，或所做功的代数和为零，就可以认为 是“只有重力做功”。
考向一：机械能是否守恒的判断
例1. 下列几个物理过程中，机械能一定守恒的是(不计空
气阻力) (A F )
A.物体沿光滑曲面自由下滑的过程 B.气球匀速上升的过程 C.铁球在水中下沉的过程 D.在拉力作用下,物体沿斜面匀速上滑的过程 E.物体沿斜面加速下滑的过程 F.将物体竖直向上抛出,物体减速上升的过程
例4.长为L质量分布均匀的绳子，对称地悬挂在轻小光滑的定
滑轮上，如图所示.轻轻地推动一下，让绳子滑下，那么当绳
子离开滑轮的瞬间，绳子的速度为
.
解：由机械能守恒定律，取小滑
轮处为零势能面.
2018版高中物理 第2章 能的转化与守恒 第3节 能量守恒定律课件 鲁科版必修2
过光电门的瞬时速度为 l ,由于质量事先已用天平测出,所以,滑块的动能就是已 t
知量了.测出动能的增加量,测出重力势能的减小量,在误差范围内相等,就验证了
重物的动能与重力势能的总和保持不变.
答案:(1)②60.00(59.96～60.04均可)
(2)① l
l
t1 t2
② 1 (M+m)( l )2
第3节 能量守恒定律
教师备课参考
|核心素养养成目标|
物理观念 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.理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件,能应用机械能守恒定 律解决实际问题. 3.理解能量守恒定律. 科学思维与科学探究 1.通过实验验证机械能守恒定律,让学生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. 2.通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义,并能应用 能量守恒定律解决实际问题. 科学态度与责任 1.学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象,分析问题. 2.通过能量守恒的学习,使学生树立正确的科学观点.
方法
解析:(4)实验中由于重物下落不可避免受到阻力作用,因此减少的重力 势能大于重物获得的动能,选项C正确. 答案:(4)C
(5)某同学想用下述方法研究机械能是否守恒,在纸带上选取多个计数点, 测量它们到起始点O的距离h,计算对应计数点的重物速度v,描绘v2-h图像, 并做如下判断:若图像是一条过原点的直线,则重物下落过程中机械能守 恒,请你分析论证该同学的判断依据是否正确.
已知当地重力加速度为g,打点计时器打点的周期为T.设重物的质量为m.从打O点
到打B点的过程中,重物的重力势能变化量Δ Ep=
,动能变化量Δ Ek=
高中物理必修二课件-2.3 能量守恒定律1-鲁科版
（A恒
（B）一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 （C）一个物体所受的合外力不为零，它的机械能
可能守恒 （D） 一个物体所受合外力的功为零，它一定保持
静止或匀速直线运动
例4、如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的 轻弹簧 上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，
题 角为θ 。求小球运动到最低位置时的速度为多
分 大？
析
θ l
解：以最低点为零势能面
例 初状态： Ek1 0 Ep1 mgl(1 cos )
lθ
题 分
末状态：Ek 2
1 2
mv
2
Ep2 0
T
A
C
析 由机械能守恒，得：
GO
Ek 2 Ep2 Ek1 Ep1
即：
1 mv2 mgl(1 cos )
A
探究规律一：
例：小球沿光滑曲面下滑
1、A、B两点的机械能
A点 B点
EA
E kA
EPA
1 2
m v12
mgh1
EB
EkB
EPB
1 2
m v22
mgh2
B
h2
2、A、B的机械能关系
结论 Ek 2 Ep2 Ek1 Ep1
A
h1
零势面
探究规律二：
如果动能和弹性势 能相互转化，他们 的机械能不变吗？
例2. 下列几个物理过程中,机械能一定守恒的是(不
计空气阻力) ( A F )
A.物体沿光滑曲面自由下滑的过程 B.气球匀速上升的过程 C.铁球在水中下下沉的过程 D.在拉力作用下,物体沿斜面匀速上滑的过程 E.物体沿斜面加速下滑的过程 F.将物体竖直向上抛出,物体减速上升的过程
例3、 以下说法正确的是（ C）
（B）一个物体做匀速运动，它的机械能一定守恒 （C）一个物体所受的合外力不为零，它的机械能
可能守恒 （D） 一个物体所受合外力的功为零，它一定保持
静止或匀速直线运动
例4、如下图所示，小球从高处下落到竖直放置的 轻弹簧 上，在将弹簧压缩到最短的整个过程中，
题 角为θ 。求小球运动到最低位置时的速度为多
分 大？
析
θ l
解：以最低点为零势能面
例 初状态： Ek1 0 Ep1 mgl(1 cos )
lθ
题 分
末状态：Ek 2
1 2
mv
2
Ep2 0
T
A
C
析 由机械能守恒，得：
GO
Ek 2 Ep2 Ek1 Ep1
即：
1 mv2 mgl(1 cos )
A
探究规律一：
例：小球沿光滑曲面下滑
1、A、B两点的机械能
A点 B点
EA
E kA
EPA
1 2
m v12
mgh1
EB
EkB
EPB
1 2
m v22
mgh2
B
h2
2、A、B的机械能关系
结论 Ek 2 Ep2 Ek1 Ep1
A
h1
零势面
探究规律二：
如果动能和弹性势 能相互转化，他们 的机械能不变吗？
例2. 下列几个物理过程中,机械能一定守恒的是(不
计空气阻力) ( A F )
A.物体沿光滑曲面自由下滑的过程 B.气球匀速上升的过程 C.铁球在水中下下沉的过程 D.在拉力作用下,物体沿斜面匀速上滑的过程 E.物体沿斜面加速下滑的过程 F.将物体竖直向上抛出,物体减速上升的过程
例3、 以下说法正确的是（ C）
2020_2021学年高中物理第二章能的转化与守恒第3节能量守恒定律课件鲁科版必修2
能量守恒定律
发灯 光泡
风扇转动
电 水果电池：化学能转化为电能 暖
气 取 暖
能量的转化：能量的形式发生改变
光能转化电能 或机械能
水的机械能转化 为电能
能量的转移：能量的形式没改变
燃料 明”，完成以下内容：
1、介绍实验装置。
2、动手操作，展示实验的现象。
您好，谢谢观看！
常规能源：
环境污染
煤、石油、天然气
节约能源、保护环境
为了节约能源，从个人角度来说，你能 做些什么？从社会的角度讲，你能为决策 者提出什么建议？
3、从能量转化或转移角度，说明 能量的形式如何变化？
问题：能量的转化或转移有什么样的规律？
“永动机”真的能不“劳”而获吗？
能量守恒定律：
内容： 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，
它只能从一种形式转化为别的形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化 或转移的过程中其总量不变 。
含义：
1.某种形式的能减少，一定有其他形式的能 量增加，且减少量和增加量一定相等
2.某个物体的能量减少，一定存在其他物体 的能量增加，且减少量和增加量一定相等
观察、思考、讨论 旋转体向上滚动是否违背能量守恒定律？
动动脑，说一说动：动脑 说一说
既然能量是守恒的，不可能消失， 为什么我们还要节约能源？
能量在数量上并未减少，但是在可利用 的品质上降低了。（能量耗散）
红外线热像
发灯 光泡
风扇转动
电 水果电池：化学能转化为电能 暖
气 取 暖
能量的转化：能量的形式发生改变
光能转化电能 或机械能
水的机械能转化 为电能
能量的转移：能量的形式没改变
燃料 明”，完成以下内容：
1、介绍实验装置。
2、动手操作，展示实验的现象。
您好，谢谢观看！
常规能源：
环境污染
煤、石油、天然气
节约能源、保护环境
为了节约能源，从个人角度来说，你能 做些什么？从社会的角度讲，你能为决策 者提出什么建议？
3、从能量转化或转移角度，说明 能量的形式如何变化？
问题：能量的转化或转移有什么样的规律？
“永动机”真的能不“劳”而获吗？
能量守恒定律：
内容： 能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，
它只能从一种形式转化为别的形式， 或者从一个物体转移到别的物体，在转化 或转移的过程中其总量不变 。
含义：
1.某种形式的能减少，一定有其他形式的能 量增加，且减少量和增加量一定相等
2.某个物体的能量减少，一定存在其他物体 的能量增加，且减少量和增加量一定相等
观察、思考、讨论 旋转体向上滚动是否违背能量守恒定律？
动动脑，说一说动：动脑 说一说
既然能量是守恒的，不可能消失， 为什么我们还要节约能源？
能量在数量上并未减少，但是在可利用 的品质上降低了。（能量耗散）
红外线热像
高中物理鲁科版必修2第二单元第3课《能量守恒定律》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
高中物理鲁科版必修2第二单元第3课《能量守恒定律》优质课公开课教案教师资格证面试试讲教案
1教学目标
知识目标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、理解机械能守恒定律的内容。
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。
能力目标1、学会在具体的问题中判这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。
德育目标：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。
2学情分析
高一的学生,还没有用守恒的观点的分析问题和解决问题的习惯。
在教学过程中,要从生活实例出发,结合学生前面学习过的动能、势能的概念,引导学生认识机械能的概念,通过科学探究理解机械能守恒定律,并步步加深,层层提高。
学生在运用机械能守恒定律解题时,判断机械能是否守恒是一个关键问题,而开始时学生普遍性的存在不知道机械能是否守恒,把不守恒的问题往往也当成守恒来处理。
教师在讲完机械能守恒定律时,要多举实例引导学生去分析、去判断。
机械能守恒的条件是只有重力做功,而不一定只受重力,物体也可受其它力,但其它力(不包括重力)不做功或做的总功必须为零。
3重点难点
重点:1、理解机械能守恒定律的内容。
2、在具体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。
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。
4教学过程
4.1.1教学活动
活动1【导入】一、什么是机械能守恒？。
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当量的数值（功和热的联系） 1843年 焦耳测定了热功当量的数值（功和热的联系） 1847年 亥姆霍兹在理论上概括和总结能量守恒定律
三、能量守恒定律
1.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失， 它只能从一种形式转化为另一种形式，或者 从一个物体转移到别的物体，在转化和转移 过程中，能量的总量保持不变．
10316亿吨，可开采231年。
通过本节课的学习我们知道了
一、能量守恒定律 1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空
消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或 者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的 过程中，能量的总量保持不变．
2．表达式：E初＝E末 ；△E增＝△E减 二、能源和能量耗散 1．能量转化具有方向性． 2．节约能源的重要意义．
第3节 能量守恒定律
思考：要让静止电风扇工作，我们 应该怎么做？
需要消耗能量
我们已经知道的能量有哪些？
机械能（重力势能、弹性势能、动能） 风能、电能、光能、内能(热能)、核能、 生物能、化学能、太阳能等等
一、思考与讨论：能量之间有联系吗？
太 阳 能 热 水 器
太阳能转化为热能
一、思考与讨论：能量之间有联系吗？
（1）物体第一次在CD轨道上到达的最大高度； （2）物体在BC间通过的总路程是多少？最后停 在离B点多远处？
解：（1）由能量守恒
代入数据得： (2)设物体可以可以通过BC的次数为n 由能量守恒：
作业：7.10能量守恒优化设计
谢谢
电能转化为热能
一、思考与讨论：能量之间有联系吗？
三 峡 发 电 站
水的机械能转化为电能
一、思考与讨论：能量之间有联系吗？
水 果 电 池
化学能转化为电能
通过上述的例子说明了什么？
各种形式的能量是可以相互转化的
绿色植物通过光合作用， 将太阳能转化为化学能， 人吃食物，身体把这种 化学能转化成为维持生 命所必须的内能和机械 能。另外，当木材、煤、 石油等燃烧，它们的化 学能就会转化为内能和 光能。
二、能量在转化过程中有什么特点？
能不能制成这样一种机器？
1动7机～永是1动8不世机可纪：不能许消的多耗机任械何专能家量就，却已可经以论源证源了不永断
地对外做功，这种机器叫第永动机.（人们把这
法种国不科消学耗院能量在的17永75动年机就叫正第式一类决永定动，机不）再。研 究和试验任何永动机
科学家们一直在关注自然现象之间的普通联系……
1801年 戴维发现电流的化学效应（电和化学的联系） 1820年 奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系） 1821年 塞贝克发现温差电现象（热和电的联系） 1831年 法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系） 1840年 焦耳发现电流的热效应（电和热的联系） 1842年 迈尔表述了能量守恒定律，并计算出了热功
红外照片是不能分辨颜色的，右图中的 颜色是为区分不同的温度而在照片处理 时加上的
热能总是自发地从高温
物体向低温物体转移
而不会自发的由低温物
体向高温物体转移
机械能可以全部转化为内 能
而内能不可全部转化为机 械能而不引起其他变化
热机的效率不可能1000/0
例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有 380/0通过发动机散热系统排除，还有360/0直接由排 气管排出，只有260/0变为发动机输出的机械能
能量耗散
能源危机的含义.
在能源的利用过程中，即在能量的转化过程 中，能量在数量上并未减少，但在可利用的 品质上降低了，从便于利用变成不便于利用 了
能源短缺
世界能源统计年鉴的最新数据显示，世界石油总储
量为1.15万亿桶，仅供开采41年；全球天然气储量 为176万亿立方米，仅供开采63年。全球煤炭埋藏量
例题：某地强风风速约为V,设该地的空气
密度ρ，如果把横截面积为S的风的动能全 部转化为电能，则利用上述已知量计算电 功率P为多少?
解：根据题意，风的动能全部转化为电能， 由能量守恒：
如图所示，轨道ABCD的AB和CD两部分为光滑的 圆弧形轨道，BC长为2m的水平轨道，动摩擦因 数μ＝0.2．质量为m的物体从高为1m的地方由静 止开始沿AB轨道滑下．求：
三、能量守恒定律
自然规律之一
恩格斯曾经把能量守恒定律称为“伟大的运动 基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学 的三大发现之一．(另两个发现是细胞学说，达 尔文的生物进化论)
四、能源和能量耗散
思考与讨论
既然能量是守恒的，不可能消灭，为什 么我们还要节约能源？
能量耗散
一座房屋的红外线照片
可以看出，由于取 暖和使用电器，室 内温度比室外高。 热量失到室外后， 不能回收重新利用。
三、能量守恒定律
1.能量既不会凭空产生，也不会凭空消失， 它只能从一种形式转化为另一种形式，或者 从一个物体转移到别的物体，在转化和转移 过程中，能量的总量保持不变．
10316亿吨，可开采231年。
通过本节课的学习我们知道了
一、能量守恒定律 1．内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空
消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或 者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的 过程中，能量的总量保持不变．
2．表达式：E初＝E末 ；△E增＝△E减 二、能源和能量耗散 1．能量转化具有方向性． 2．节约能源的重要意义．
第3节 能量守恒定律
思考：要让静止电风扇工作，我们 应该怎么做？
需要消耗能量
我们已经知道的能量有哪些？
机械能（重力势能、弹性势能、动能） 风能、电能、光能、内能(热能)、核能、 生物能、化学能、太阳能等等
一、思考与讨论：能量之间有联系吗？
太 阳 能 热 水 器
太阳能转化为热能
一、思考与讨论：能量之间有联系吗？
（1）物体第一次在CD轨道上到达的最大高度； （2）物体在BC间通过的总路程是多少？最后停 在离B点多远处？
解：（1）由能量守恒
代入数据得： (2)设物体可以可以通过BC的次数为n 由能量守恒：
作业：7.10能量守恒优化设计
谢谢
电能转化为热能
一、思考与讨论：能量之间有联系吗？
三 峡 发 电 站
水的机械能转化为电能
一、思考与讨论：能量之间有联系吗？
水 果 电 池
化学能转化为电能
通过上述的例子说明了什么？
各种形式的能量是可以相互转化的
绿色植物通过光合作用， 将太阳能转化为化学能， 人吃食物，身体把这种 化学能转化成为维持生 命所必须的内能和机械 能。另外，当木材、煤、 石油等燃烧，它们的化 学能就会转化为内能和 光能。
二、能量在转化过程中有什么特点？
能不能制成这样一种机器？
1动7机～永是1动8不世机可纪：不能许消的多耗机任械何专能家量就，却已可经以论源证源了不永断
地对外做功，这种机器叫第永动机.（人们把这
法种国不科消学耗院能量在的17永75动年机就叫正第式一类决永定动，机不）再。研 究和试验任何永动机
科学家们一直在关注自然现象之间的普通联系……
1801年 戴维发现电流的化学效应（电和化学的联系） 1820年 奥斯特发现电流的磁效应（电和磁的联系） 1821年 塞贝克发现温差电现象（热和电的联系） 1831年 法拉第发现电磁感应现象（电和磁的联系） 1840年 焦耳发现电流的热效应（电和热的联系） 1842年 迈尔表述了能量守恒定律，并计算出了热功
红外照片是不能分辨颜色的，右图中的 颜色是为区分不同的温度而在照片处理 时加上的
热能总是自发地从高温
物体向低温物体转移
而不会自发的由低温物
体向高温物体转移
机械能可以全部转化为内 能
而内能不可全部转化为机 械能而不引起其他变化
热机的效率不可能1000/0
例如：一辆行驶的小轿车，燃料燃烧产生的内能有 380/0通过发动机散热系统排除，还有360/0直接由排 气管排出，只有260/0变为发动机输出的机械能
能量耗散
能源危机的含义.
在能源的利用过程中，即在能量的转化过程 中，能量在数量上并未减少，但在可利用的 品质上降低了，从便于利用变成不便于利用 了
能源短缺
世界能源统计年鉴的最新数据显示，世界石油总储
量为1.15万亿桶，仅供开采41年；全球天然气储量 为176万亿立方米，仅供开采63年。全球煤炭埋藏量
例题：某地强风风速约为V,设该地的空气
密度ρ，如果把横截面积为S的风的动能全 部转化为电能，则利用上述已知量计算电 功率P为多少?
解：根据题意，风的动能全部转化为电能， 由能量守恒：
如图所示，轨道ABCD的AB和CD两部分为光滑的 圆弧形轨道，BC长为2m的水平轨道，动摩擦因 数μ＝0.2．质量为m的物体从高为1m的地方由静 止开始沿AB轨道滑下．求：
三、能量守恒定律
自然规律之一
恩格斯曾经把能量守恒定律称为“伟大的运动 基本规律”，认为它的发现是19世纪自然科学 的三大发现之一．(另两个发现是细胞学说，达 尔文的生物进化论)
四、能源和能量耗散
思考与讨论
既然能量是守恒的，不可能消灭，为什 么我们还要节约能源？
能量耗散
一座房屋的红外线照片
可以看出，由于取 暖和使用电器，室 内温度比室外高。 热量失到室外后， 不能回收重新利用。