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高中物理第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定律课件2新人教版

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人教版高一物理必修二7.8《机械能守恒定律》课件(共33张ppt)

人教版高一物理必修二7.8《机械能守恒定律》课件(共33张ppt)

m A v= 10m/s h=10m
E=Ek+Ep =300J
2020/5/16
7
探究二：机械能之间的互相转化
2020/5/16
8
极 限 运 动 蹦 极
2020/5/16
9
08
奥 运 蹦 床 冠 军 何 雯 娜
2020/5/16
10
二、机械能之间可以互相转化
1、重力势能和动能之间可以互相转化
为L，最大偏角为θ。 L
小球运动到最底位
置时的速度是多大？ F
A
L·cosθ C
L Lcos
L(1 cos )
h
G
O
2020/5/16
28
L cos
解： 以最低点为零势能面
A
最高点的A机械能为 E1 mgL(1 cos )
C h
O
最低点的O机械能为
E2
1 2
mv
2
L(1 cos )
只有重力做功，机 械能守恒，得：
mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
守恒式
注意零势面选取
（2）物体（或系统）减少的势能等于物 体（或系统） 增加的动能
EP减 EK增
转化式
关注初、末状态动能和 势能的变化量
2020/5/16
16
3、机械能守恒定律成立条件的理解
(1)系统内，只有重力和弹簧弹力做 功.（除重力和弹簧弹力以外的力不做 功或做功的代数和为零）
WG
1 2
mv22
1 2
mv12
由重力做功与重 力势能的关系得
WG mgh1 mgh2
由以上两式得

人教版高中物理必修二第七章第8节机械能守恒定律课件2

人教版高中物理必修二第七章第8节机械能守恒定律课件2

力 有重力弹力以外的力作用但
或 弹
这些力不做功
力 做
有重力弹力以外的力做功，
功 但这些力做功的代数和为零
课堂练习
1. 下列几种情况中，机械能一定守恒的是（ BC ）
A. 做匀速直线（F合=0）运动的物体 B. 水平抛出的物体（不计空气阻力） C. 固定光滑曲面上运动的物体 D. 物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动
在这个过程中机 械能是否守恒呢?
机械能守恒定律的理论推导 （以物体沿光滑曲面滑下例）
A点机械能 E1=Ek1+Ep1 B点机械能 E2=Ek2+Ep2 重力对物体做的功等于物体动能的增加量：
W=Ek2-Ek1 重力对物体做的共等于物体重力势能的减少量：
W =Ep1-Ep2 两式联立 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2 移项 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 可得 E2=E1 即证机械能守恒。
于B的机械能的减少量）
课堂小结
1. 机械能：
包括动能重力势能和弹性势能。
2. 机械能守恒定律：
系统只有重力和系统内弹簧弹力做功，机械能 的总量保持不变，表达式为
1.EK1 EP1 EK 2 EP2 2.EK减 EP增3.E1减 E2增
3.机械能守恒定律成立的条件：
只 只有重力和系统内弹力作用， 有 没有其他力作用 重
知识回顾
机械能的表现情势：
机械能
动能 势能
重力势能 弹性势能
第七章 机械能守恒定律
7.8 机械能守恒定律
过山车
动能和势能的转化
1. 动能与势能的相互转化
动能
弹性势能
重力势能
2. 机械能守恒定律
一物体沿着光滑的斜面滑，在某一位置 A时，它的动能是 Ek1，势能为 Ep1。

2019_2020学年高中物理第七章机械能守恒定律8机械能守恒定律课件新人教版必修2

2019_2020学年高中物理第七章机械能守恒定律8机械能守恒定律课件新人教版必修2

④守恒定律表达式 a．Ek2－Ek1＝____________，即 ΔEk 增＝________. b．Ek2＋Ep2＝__________. c．E2＝__________. ⑤守恒条件 物体系统内只有__________或__________做功．
答案 1．(1)正功 减少 增加 重力势能 动能 (2)弹性 减少 增加 弹性势能 (3)重力势能 动能 转化 2．(1)Ek＋Ep (2)12mv22－12mv21 mgh1－mgh2 Ep2＋Ek2 相互转化 保持不变 Ep1－Ep2 ΔEp 减 Ek1＋Ep1 E1 重力 弹力
要点导析
导析 1 机械能守恒条件的理解 (1)从能量特点看：只有系统动能和势能相互转化，无其他形式能量(如内能)之间的转 化，则系统机械能守恒． (2)从做功特点看：只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在： ①只受重力(或系统内的弹力)，如：所有做抛体运动的物体(不计阻力)． ②还受其他力，但只有重力(或系统内的弹力)做功，如图 7－8－3 所示．
【变式训练 3】 如图 7—8—10 所示，半径为 r，质量不计的圆盘盘面与地面相垂 直，圆心处有一垂直盘面的光滑水平固定轴 O，在盘的最右边缘固定一个质量为 m 的小 球 A，在 O 点的正下方离 O 点2r处固定一个质量为 m 的小球 B，放开盘让其自由转动， 问：
图 7—8—10
(1)当 A 球转到最低点时，两小球的重力势能之和减少了多少？ (2)A 球转到最低点的线速度是多少？ (3)在转动的过程中，半径 OA 向左偏离竖直方向的最大角度是多少？
图 7－8－3
甲图中，如不计空气阻力，小球在摆动过程中线的拉力不做功，只有重力做功，小球 的机械能守恒．
乙图中，A、B 间及 B 与地面间的摩擦均不计，A 自 B 上端自由下滑的过程中，只有 重力和 A、B 间的弹力做功，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，这个力对 B 来说是外力，B 的机械能不守恒．

新人教版必修二《机械能守恒定律》课件(共24张PPT)

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：

人教版高一物理必修二课件：7.8机械能守恒定律

人教版高一物理必修二课件：7.8机械能守恒定律

在只有重力或弹簧弹力做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化，而总的机 械能保持不变。
守恒条件？ 表达式？
重力 势能
WG
动能
W弹
弹性 势能
作用？
机械能 其它力做功
其它形式的能
例题
解 小：球从A到B的过程机械能守恒
θθ l
取EPB=0 ,有T来自1 2mvB2
mg (l
l
cos )
解得 vB 2gl(1 cos )
WG>0
W弹>0
重力势能
动能
弹性势能
WG<0
W弹<0
2 机械能守恒定律
内容：在只有重力或弹簧弹力做功的物体系
统内，动能与势能可以相互转化，而
总的机械能保持不变。
守恒条件：只有重力或弹簧弹力做功 或只有动能与势能之间的转化
表达式： Ek 2 EP2 Ek1 EP1 或 E增 E减
谢谢
NA
WG EkB EkA
mg
由重力做功与重力势能的关系有 B
WG EPA EPB
解得 EkB EkA EPA EPB 增加的等于减少的
即 EkB EPB EkA EPA 末状态等于初状态
在只有重力做功的物体系统内，动能与重力 势能可以相互转化，而总的机械能保持不变 。
机械能守恒定律
A
C
mg B
最大摆角θ？
若取EPA=0，有
1 2
mvB2
mg
(l
l
cos
)
0
两种表达式有何差别？
若由E增 E减有
1 2
mvB2
=mg
(l
l
cos
)
解释实验现象

2018-2019学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律课件 新人教版必修2P

2018-2019学年高中物理 第七章 机械能守恒定律 第8节 机械能守恒定律课件 新人教版必修2P

3．表达式
表达方式
说明
注意点
Ep1＋Ek1＝ Ep2＋Ek2
初状态Ⅰ的机械能等于 需选择一合适的参考系
末状态Ⅱ的机械能
系统减少的势能等于增 从初状态Ⅰ到末状态Ⅱ
ΔEk＝－ΔEp 加的动能
的过程中
将一个系统分成两部 分，一部分增加的机械 ΔEa＝－ΔEb 能等于另一部分减少的 机械能
①单对某一部分机械能 不守恒；②从初状态Ⅰ 到末状态Ⅱ的过程中
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 与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．
物理观念初形成
知识得出 概念形成
一、合作探究找规律 考点一 动能、势能的相互转化 如图所示，过山车由高处在关闭发动机的情况下飞奔而 下．(忽略轨道的阻力和其他阻力)
第8节 机械能守恒定律
核心素养关键词 1.动能和势能统称为机械能，即 E＝Ek＋Ep. 2．在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势 能可以相互转化，而总的机械能保持不变，这叫做机 械能守恒定律． 3．机械能守恒定律的表达式为 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 或ΔEk＝－ΔEp. 4．在只有重力做功时，重力势能与动能相互转化， 二者之和保持不变；在只有系统内的弹力做功时，弹 性势能和动能相互转化，二者之和保持不变． 5．机械能守恒的条件：只有重力或弹力做功.
3．可以应用机械能守恒定律．
二、理解概念做判断 1．物体自由下落时，重力做正功，物体的动能和重力势能都 增加．( × ) 2．合外力做功为零，物体的机械能一定守恒．( × ) 3．物体除受重力或弹力外，还存在其他力作用，但其他力不 做功，只有重力弹力做功，物体的机械能一定守恒．( √ ) 4．不计空气阻力的抛体运动，机械能一定守恒．( √ ) 5．机械能是物体和地球所共有的，具有系统性．( √ )

高中物理 第7章 机械能守恒定律《机械能守恒定律》课件 新人教版必修2


－h)，故正确选项为 C.
答案：C
5．(多选题)一物体从高 h 处自由下落，落至某一位置时其动能与重力势能
恰好相等(取地面为零势能面)( )
A．此时物体所处的高度为h2
B．此时物体的速度为 gh
C．这段下落的时间为
h g
D．此时机械能可能小于 mgh
解析：物体下落过程中机械能守恒，D 错； 由 mgh＝mgh′＋12mv2＝2×mgh′知 h′＝h2，A 对； 由21mv2＝mgh 知 v＝ gh，B 对；
解析：不论是自由落体还是沿光滑斜面下滑，都只有重力做功，符合机械 能守恒定律，所以 C 正确；由机械能守恒得：mgh＝12mv2，所以落地时，速率 相同动能也相同，A、C 正确．
答案：AC
7．一个人站在阳台上，以相同速率 v0 分别把三个球竖直向上抛出、竖直 向下抛出、水平抛出．不计空气阻力，则三球落地时( )
答案：D
10.(多选题)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，系统由静止开始运动过程中( )
A．M、m 各自的机械能分别守恒 B．M 减少的机械能等于 m 增加的机械能 C．M 减少的重力势能等于 m 增加的重力势能 D．M 和 m 组成的系统机械能守恒
解析：M 下落过程中，绳的拉力对 M 做负功，M 的机械能减少；m 上升 过程，绳的拉力对 m 做正功，m 的机械能增加，A 错误；对 M、m 组成的系统， 机械能守恒，易得 B、D 正确；M 减少的重力势能并没有全部用于 m 重力势能 的增加，还有一部分转变成 M、m 的动能，所以 C 错误．
B．乙图中，A 置于光滑水平面，物体 B 沿光滑斜面下滑，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 机械

高中物理 第7章 机械能守恒定律 8 机械能守恒定律课件 新人教版必修2

的判断正确的是( )
图7-8-3
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，A机械能守恒 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 【思路点拨】 一方面可以从守恒的条件去判定，即看是 否只有重力和弹力做功，另一方面也可以从能量转化角度考 虑，即看机械能有没有转化为其他形式的能量．
预习完成后，请把你认为难以解决的问题记录在下面的表
格中
问题1
问题2
问题3
问题4
学生分组探究一 机械能是否守恒的判断 第1步探究——分层设问，破解疑难 1．物体所受的合外力为零，它的机械能一定保持不变 吗？ 【提示】 不一定．物体所受的合外力为零，表明它的动 能保持不变，但若它的势能发生变化，机械能就会变化．
(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7-8-2甲、乙、丙所 示．
甲
乙
丙
图7-8-2
图甲中，小球在摆动过程中线的拉力不做功，如不计空气 阻力，只有重力做功，小球的机械能守恒．
2．判断机械能守恒的方法
(1)做功分析法(常用于单个物体)
只有重力、弹
分析物 明确各力 簧弹力做功
体受力
⇒
做功情况
⇒
有其他力做
机 械 ⇒能 守
功，但W其他＝0 恒
(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)
分析能 量种类
⇒
只有动能、重力 势能、弹性势能

人教版高中物理必修2-7.8 机械能守恒定律-课件(共18张PPT)


呢？
二、机械能守恒定律
2、探究规律，寻找机械能不变的条件 分组讨论
设质量为m的小球做自由落体运动，经过高为h1的A点和高为h2的B点，已 知A、B两点的速度分别为v1、v2 ，分析物体在下落过程中在A、B两位置 机械能之间的数量关系。
v1
由 结 而由重 论 总动力：的能做在机定功 只 械理和 有 能得势 重 保：能 力 持变做不化功变关的。系物得体：系统WW 内GG ， 动EEk能2p 1与重EEk力1p 2势能可以相互转v化2 h，2 h1
由以上得到： E k 2 - E k 1 E p1 E p 2
（1）
假如物体还受空气
移项后得：
E k 2 E p 2 E k 1 E p 1 （2） 阻力时，机械能还 守恒吗?
二、机械能守恒定律
拓展：只有弹力做功 如图，光滑小球套在水平面上运动，压缩弹簧过程中分析能量的变化， 判断系统的机械能是否守恒
物体从B点到C点只有重力和阻力做功，根据动能定理有： W阻－mg·2R＝EkC－EkB 解得W阻＝－0.5mgR 所以物体从B点运动至C点克服阻力做的功为W＝0.5mgR. (3)物体离开轨道后做平抛运动，仅有重力做功，根据机械能守恒定律有： Ek＝EkC＋mg·2R＝2.5mgR.
【答案】 (1)3mgR (2)0.5mgR (3)2.5mgR
第七章机械能守恒定律
第8节 机械能守恒定律
教学目标
知道什么是机械能，理解物体的动能和条件；
会判定具体问题中机械能是否守恒，能运用机 械能守恒定律分析实际问题
勇敢者的游戏：碰鼻实验
小球摆回时会撞到他的鼻尖吗？
一、机械能
1.概念： 动能、重力势能、弹性势能统称为机械能，

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。
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于B的机械能的减少量）
1. 机械能：
课堂小结
包括动能重力势能和弹性势能。
2. 机械能守恒定律：
系统只有重力和系统内弹簧弹力做功，机械能 的总量保持不变，表达式为
1.EK1EP1EK2EP2 2.EK减EP增 3.E1减E2增
3.机械能守恒定律成立的条件：
只 只有重力和系统内弹力作用，
有 没有其他力作用 重
3.双星系统只有两个星体间万有引力作用， 不受其他星体的引力作用。
4.竖直方向弹簧振子
机械能守恒定律的常用表达式
E1=E2 （ E1、E2表示系统的初、末态时的机械能，
注意选取零势能参考面）
Δ Ek=−ΔEP （系统动能的增加量等于系统势能的减少量）
Δ EA=−ΔEB （系统由两个物体构成时，A的机械能的增量等
知识回顾
机械能的表现形式：
机械能
动能 势能
重力势能 弹性势能
第七章 机械能守恒定律
7.8 机械能守恒定律
过山车
动能和势能的转化
1. 动能与势能的相互转化
动能
弹性势能
重力势能Biblioteka 2. 机械能守恒定律一物体沿着光滑的斜面滑，在某一位置 A时，它的动能是 Ek1，势能为 Ep1。
经过一段时间后，物体运动到另一位 置B，它的动能Ek2，势能为 Ep2。
机械能守恒定律成立的条件：
只 只有重力和系统内弹力作用，
有 没有其他力作用 重
力 有重力弹力以外的力作用但 或 这些力不做功 弹
力 做 功
有重力弹力以外的力做功， 但这些力做功的代数和为零
几种常见的机械能守恒的 物理模型
1.对于在水平面上做匀速圆周运动的物 体，向心力与速度方向垂直，对物体不 做功，物体保持机械能守恒。 2.滑轮与物体组成的系统在滑轮表面光滑 的,且滑轮质量不计的条件下，切系统不受 外力，机械能守恒。
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
3．如图5－3－7所示，斜面体置
于光滑水平地面上，其光滑斜面上
有一物体由静止下滑，在物体下滑
过程中，下列说法正确的是 ( AD)
图5－3－7
A．物体的重力势能减少，动能增加
B．斜面体的机械能不变
力 有重力弹力以外的力作用但 或 这些力不做功 弹
力 做 功
有重力弹力以外的力做功， 但这些力做功的代数和为零
课堂练习
1. 下列几种情况中，机械能一定守恒的是（ BC ）
A. 做匀速直线（F合=0）运动的物体 B. 水平抛出的物体（不计空气阻力） C. 固定光滑曲面上运动的物体 D. 物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动
C．斜面对物体的作用力垂直于接触面，不对物体做功
D．物体和斜面体组成的系统机械能守恒
在这个过程中机 械能是否守恒呢?
机械能守恒定律的理论推导 （以物体沿光滑曲面滑下例）
A点机械能 E1=Ek1+Ep1 B点机械能 E2=Ek2+Ep2 重力对物体做的功等于物体动能的增加量：
W=Ek2-Ek1 重力对物体做的共等于物体重力势能的减少量：
W =Ep1-Ep2 两式联立 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2 移项 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 可得 E2=E1 即证机械能守恒。
只有弹力做功的情况(以水平方向弹簧振子为例）
水平方向弹簧处于原长，一 小球以速度v冲向弹簧，弹 簧压缩最大压缩量为x 问：小球和弹簧组成的系统 机械能是否守恒？
对小球列动能定理： 弹簧的力是线性变化的，所以
F F kx 22
根据动能定理：
kx2 W Fx
2
kx2 0 mv2
2
2
移项可得
kx2 m v2
2
2
所以，小球的动能转化为弹簧的弹性势能，总机
械能不变。
如果有阻力或其他外力做功的情况下，机 械能是否守恒呢？
情景1：用单摆分别挂着空心乒乓球和实 心铁球，看看他们是否能到达原来的高度。
情景2：用外力沿斜面匀速拉动一个物体， 看看这个物体机械能是否守恒？
机械能守恒定律
在只有重力或系统内弹力做功的物体系统 内，动能与势能可以相互转化，总的机械能保 持不变。
2．如图5－3－6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，假设地面处的重力势能为 零，则小球落到地面前瞬间的机械能为
A．mgh C．mg(H＋h)
( C)
B．mgH
D．mg(H－h)
3. 一子弹以水平速度射入木块并留在其中， 再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列