高考物理课件：第6讲-机械能守恒与能量守恒
高中物理(人教)一轮复习课件：第五章 能量和动量 实验六 验证机械能守恒定律
(2)利用12v2-h 图线处理数据，物体自由下落过程中机械能守 恒，mgh＝12mv2，即12v2＝gh，所以以12v2 为纵轴，以 h 为 横轴，画出的图线应是过原点的倾斜直线。那么12v2-h 图线 的斜率就等于重力加速度 g。 答案：(1)BCD (2)过原点的倾斜直线 重力加速度
2. (2016·北京高考)利用如图甲装置做“验证机
A．交流电源
B．刻度尺
C．天平(含砝码)
(3)实验中，先接通电源，再释放重物，得到图乙所示的一条 纸带。在纸带上选取三个连续打出的点 A、B、C，测得它们 到起始点 O 的距离分别为 hA、hB、hC。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 ΔEp＝ ____________，动能变化量 ΔEk＝__________。
4．(2017·淮安月考)用自由落体验证机械能守恒定律，器材 安装如图甲。
(1)请指出图甲中的错误及不妥之处(至少写出两处)： ①_____________________________________________； ②___________________________________________。
实验六 验证机械能守恒定律
一、实验目的 验证机械能守恒定律。
二、实验器材 铁架台(含铁夹)、打点计时器 、学生电源(交流 4～6 V)、
纸带(数条)、复写纸、导线、毫米刻度尺、 重物 (带纸带夹)。
突破点(一) 实验原理与操作
[典例 1] 在利用自由落体运动验证机械能守恒定律的 实验中，电源的频率为 50 Hz，依次打出的点为 0,1,2,3,4，…， n。则：
(2)在验证机械能守恒定律的实验中，若以12v2 为纵轴，以 h 为 横轴，根据实验数据绘出12v2-h 的图像应是________才能验证 机械能守恒定律。12v2-h 图像的斜率等于________的数值。
机械能守恒与能量转化
机械能守恒与能量转化一、机械能守恒定律1.定义：在只有重力或弹力做功的物体系统内，物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变。
2.表达式：[ E_{总} = E_{动能} + E_{势能} ]a.只有重力或弹力做功b.物体系统内部的摩擦力、空气阻力等非保守力不做功二、能量转化1.动能与势能的转化a.物体从高处下落时，重力势能转化为动能。
b.物体被弹簧弹起时，弹性势能转化为动能。
2.机械能与其他形式能量的转化a.物体在运动过程中，机械能可以转化为内能（如摩擦生热）。
b.物体通过发电机转化为电能。
c.物体在压缩过程中，机械能可以转化为热能。
三、能量守恒定律1.定义：在一个封闭系统内，能量不会凭空产生或消失，只会从一种形式转化为另一种形式，或从一个物体转移到另一个物体，总能量保持不变。
2.表达式：[ E_{总} = const ]3.应用：能量守恒定律是自然界中最基本的定律之一，适用于所有物理过程。
四、机械能守恒与能量转化的实际应用1.滚摆：滚摆在上升过程中，重力势能增加，动能减少；在下降过程中，重力势能减少，动能增加。
2.抛体运动：抛体在上升过程中，重力势能增加，动能减少；在下降过程中，重力势能减少，动能增加。
3.弹性碰撞：两个物体进行弹性碰撞时，动能和势能相互转化，总能量保持不变。
4.水力发电：水流通过水轮机，将动能转化为电能。
本知识点主要涉及了机械能守恒定律、能量转化以及能量守恒定律等内容，了解了这些基本概念和原理，能够帮助我们更好地解释和理解自然界中的许多现象。
习题及方法：1.习题：一个物体从高为h的位置自由下落，求物体落地时的速度和动能。
根据机械能守恒定律，物体在下落过程中的机械能总能量保持不变。
[ E_{总} = E_{动能} + E_{势能} ]物体在最高点的势能为 ( mgh )，动能为0。
落地时，势能为0，动能为 ( mgh )。
因此，落地时的动能为 ( mgh )。
能量守恒定律与机械能守恒定律的区别
能量守恒定律与机械能守恒定律的区别能量守恒定律和机械能守恒定律是物理学中两个非常重要的概念，它们在许多领域都有广泛的应用。
虽然这两个概念都涉及到能量的守恒，但它们之间存在着一些明显的区别。
本文将详细介绍这两个概念的含义、适用范围以及区别。
一、能量守恒定律能量守恒定律是物理学中最基本的定律之一，它指出在任何一个封闭系统中，能量的总量是不变的。
这意味着在一个系统中，能量可以从一种形式转换为另一种形式，但总能量的数量不会发生变化。
例如，当一个物体从高处落下时，它的重力势能会逐渐转化为动能，但总能量的数量不会改变。
能量守恒定律适用于任何封闭系统，包括物理学中的所有系统。
这个定律在热力学、电磁学、量子力学等领域都有广泛的应用。
在实践中，能量守恒定律可以用来解释许多自然现象，例如热传导、动力学、化学反应等。
二、机械能守恒定律机械能守恒定律是能量守恒定律的一种特殊形式。
它指出，在一个封闭的力学系统中，机械能的总量是不变的。
机械能指的是物体的动能和势能的总和，这意味着在一个系统中，动能和势能可以相互转换，但它们的总和不会发生变化。
机械能守恒定律只适用于力学系统，即只适用于不受外力作用的物体或系统。
例如，当一个物体在没有外力作用下沿着斜面滑动时，它的重力势能会逐渐转化为动能，但总机械能的数量不会改变。
三、能量守恒定律与机械能守恒定律的区别虽然能量守恒定律和机械能守恒定律都涉及到能量的守恒，但它们之间存在着一些明显的区别。
首先，能量守恒定律适用于任何封闭系统，包括物理学中的所有系统，而机械能守恒定律只适用于力学系统，即只适用于不受外力作用的物体或系统。
其次，能量守恒定律涵盖了能量的所有形式，包括动能、势能、热能、电能、化学能等等，而机械能守恒定律只涉及到动能和势能。
最后，能量守恒定律是一个更基本、更普遍的定律，它可以被看作是机械能守恒定律的一个特例。
在实践中，能量守恒定律可以用来解释许多自然现象，而机械能守恒定律只适用于一部分力学系统。
专题二 机械能守恒与能量守恒
1机械能守恒与能量守恒（一）利用机械能守恒定律求解抛体运动问题案例1、从离水平地面高为H 的A 点以速度v 0斜向上抛出一个质量为m 的石块，已知v 0与水平方向的夹角为θ，不计空气阻力，求：(1)石块所能达到的最大高度？H +h =H +gv 2sin 0θ (2)石块落地时的速度？大小为：v C =gHv 220+（二）利用机械能守恒定律解决弹力做功与弹性势能问题案例2、 如图所示，一个质量为m 的物体自高h 处自由下落，落在一个劲度系数为k 的轻质弹簧上。
求：当物体速度达到最大值v 时，弹簧对物体做的功为多少?变式训练：变式1、如图所示的弹性系统中，接触面光滑，O 为弹簧自由伸长状态。
第一次将物体从O 点拉到A 点释放，第二次将物体从O 点拉到B 点释放，物体返回到O 点时，下列说法正确的是：（ ）A 、弹力做功一定相同B 、到达O 点时动能期一定相同C 、物体在B 点的弹性势能大D 、系统的机械能不守恒 正确答案选C 。
（三）利用机械能守恒定律求多个物体组成系统的运动速度问题案例1、如图所示，质量均为m 的小球A 、B 、C ，用两条长为l 的细线相连，置于高为h 的光滑水平桌面上，l >h ，A 球刚跨过桌边.若A 球、B 球相继下落着地后均不再反跳，则C 球离开桌边时的速度大小是多少? 2132123mv mgh mgh += 解得：321gh v =当B 球刚要落地时，B 、C 机械能守恒。
B 、C 有共同速度，设v 222212212212mvmgh mvmgh +=+解得：352gh v =可见：C 球离开桌边时的速度大小是352gh v =变式训练：变式1、半径为R 的光滑圆柱体固定在地面上，两质量分别是M 和m 的小球用细线连接，正好处于水平直径的两端，从此位置释放小球，当m 运动到最高点时，对球的压力恰好为零，求此时M 的速度和两小球的质量之比。
解析：对系统运用机械能守恒定律2)(2141vm M mgR R Mg+=-πM 在最高点时，Rvmmg 2=、联立解得：31-=πmM图2图1图图变式2、如图所示，一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一个小球用细绳悬挂在车上由图中位置释放（无初速度），则小球在下摆过程中（ ）A ．绳对小车的拉力不做功B ．绳对小球的拉力做正功C ．小球的合外力不做功D ．绳对小球的拉力做负功正确答案：D（四）利用机械能守恒定律求解质量分布均匀的绳子、链子问题 案例3 如图3所示，在光滑水平桌面上，用手拉住长为Ｌ质量为Ｍ的铁链，使其1/3垂在桌边。
高考物理总复习 专题六 机械能守恒定律(讲解部分)
(4)重力势能的变化与重力做功的关系 重力对物体做多少正功,物体的重力势能就减少多少;重力对物体做多少负 功,物体的重力势能就增加多少,即WG=-ΔEp。 2.弹性势能:物体因发生弹性形变而具有的能叫做弹性势能。弹簧的弹性 势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量越大、劲度系数越大, 弹簧的弹性势能越大。 五、机械能守恒定律 1.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。
二、求变力做功的方法 1.根据W=Pt计算一段时间内做的功,此公式适用于功率恒定的情况。 2.根据力(F)-位移(l)图像的物理意义计算力对物体所做的功,如图中阴影 部分的面积在数值上等于力所做功的大小。
3.利用动能定理求功
W合=W1+W2+W3+…+Wn=ΔEk=Ekt-Ek0=
1 2
m
vt2
3.发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率。它是人们对机械 进行选择、配置的一个重要参数,它反映了机械的做功能力或机械所能承 担的“任务”。机械运行过程中的功率是实际功率。机械的实际功率可 以小于其额定功率,可以等于其额定功率,但是机械不能长时间超负荷运 行,否则会损坏机械设备,缩短其使用寿命。由P=Fv可知,在功率一定的条 件下,发动机产生的牵引力F跟运转速度v成反比。
(1)拉力F做的功。 (2)重力mg做的功。 (3)圆弧面对物体的支持力FN做的功。 (4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功。 解题导引 (1)拉力F大小不变,但方向不断改变→变力功→用微元法。 (2)重力做功与路径无关,与始末位置高度差有关。 (3)支持力与速度方向垂直不做功。 (4)摩擦力为变力,可用动能定理求其做功。
解题导引
解析 设斜面的倾角为θ,旅游者和滑沙橇总质量为m,则旅游者和滑沙橇
高中物理必修三机械能 能量守恒定律讲义
高中物理必修三机械能能量守恒定律讲义一、概述本讲义主要介绍了高中物理必修三中的机械能和能量守恒定律。
通过研究这一部分的内容，我们将了解机械能的概念以及能量守恒定律的应用。
二、机械能1. 机械能的定义机械能是指物体在运动过程中所具有的动能和势能的总和。
动能是物体由于运动而具有的能量，势能是物体由于位置关系而具有的能量。
2. 动能动能的定义为$E_k = \frac{1}{2} mv^2$，其中$E_k$表示动能，$m$表示物体的质量，$v$表示物体的速度。
3. 势能势能可以分为重力势能和弹性势能两种。
- 重力势能的定义为$E_p = mgh$，其中$E_p$表示重力势能，$m$表示物体的质量，$g$表示重力加速度，$h$表示物体的高度。
- 弹性势能的定义为$E_p = \frac{1}{2} kx^2$，其中$E_p$表示弹性势能，$k$表示弹簧的劲度系数，$x$表示弹簧的变形量。
三、能量守恒定律能量守恒定律是指在一个孤立系统中，能量总量保持不变。
这意味着物体在运动过程中，动能的增加必然伴随着势能的减少，反之亦然。
四、应用实例能量守恒定律在实际生活中有着广泛的应用。
以下是一些相关实例：1. 坠落物体：当物体从高处坠落时，重力势能减少而动能增加。
2. 弹簧振动：弹簧在振动过程中，动能和弹性势能相互转化。
3. 滑雪：滑雪过程中，重力势能转化为动能。
五、总结通过本讲义的研究，我们了解到了机械能的概念和能量守恒定律的应用。
能量守恒定律在物理学中起着重要的作用，并可以应用于各种实际问题的解决中。
以上就是高中物理必修三中关于机械能和能量守恒定律的讲义内容总结。
参考资料：- 高中物理必修三教材。
功能关系及能量守恒(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)
常见命题点
命题点一：功能关系的理解
1.只涉及动能的变化用动能定理分析. 2.只涉及重力势能的变化，用重力做功与重力势能变化 的关系分析. 3.只涉及机械能的变化，用除重力和弹簧的弹力之外的 其他力做功与机械能变化的关系分析.
常见题型
命题点二：功能关系的综合应用
例.如图，建筑工地上载人升降机用不计质量的细钢绳跨过定滑轮与一电动机 相连，通电后电动机带动升降机沿竖直方向先匀加速上升后匀速上升。摩擦
(2)小球落地点C与B的水平距离s为多少？
(3) 若H一定，R多大时小球落地点C与B水平距离s最远？该水
平距离的最大值是多少？
常见题型
命题点三：摩擦力做功与能量转化
2.滑动摩擦力做功的特点 (1)滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功. (2)相互间存在滑动摩擦力的系统内，一对滑动摩擦力做功将产生两种可能效 果： ①机械能全部转化为内能； ②有一部分机械能在相互摩擦的物体间转移，另外一部分转化为内能.
常见题型
除了重力和弹力之外，系统中其他内 外力做功的代数和。
这个功能关系具有普遍意义
三、功能关系
E机 mgx cos 想一想：机械能减小了，是消失了吗？
能量守恒：
E机 Q
Q mgx cos
摩擦生热等于克服摩擦力做功?
三、功能关系
M
mv
地面光滑
动能定理：
x1 x2
mgx2 Ek1 mgx1 Ek2
时会触发闭合装置将圆轨道封闭。(取g=10 m/s2,sin 53°=0.8,cos
53°=0.6)求:
(1)小物块与水平面间的动摩擦因数μ1; (2)弹簧具有的最大弹性势能Ep; (3)要使小物块进入竖直圆轨道后不脱
机械能守恒封闭系统中能量守恒的原理
机械能守恒封闭系统中能量守恒的原理在物理学中，机械能守恒是封闭系统中能量守恒的一种基本原理。
机械能是由物体的动能和势能组成，守恒意味着在系统内部发生的能量转化所导致的动能和势能的变化之和始终保持不变。
机械能守恒的原理可以通过以下两个方面来解释。
一、动能守恒动能是物体由于运动而具有的能量，可以分为转动动能和平动动能。
在封闭系统中，如果没有外部作用力对系统做功，动能守恒的原理表明系统内部的能量转化不会改变系统的总动能。
以一个简单的滑轮系统为例，假设有一个自由下落的物体通过滑轮与一个悬挂的物体相连。
当物体下落时，其势能会减少，然而由于滑轮的作用，下落物体的势能转化为滑轮的动能。
同时，滑轮的动能又会转化为悬挂物体的势能。
整个系统内部的能量变化和动能的转化相互抵消，因此系统的总动能保持不变。
二、势能守恒势能是物体由于位置而具有的能量，可以分为重力势能、弹性势能等。
在封闭系统中，当物体发生位置改变时，势能的变化可以与其他形式的能量转化相抵消，从而保持系统的总势能不变。
举个例子，考虑一个摆锤系统，当摆锤摆动时，它的机械能在动能和势能之间相互转化。
当摆锤摆至最高点时，动能最小，势能最大；而当摆锤通过最低点时，动能最大，势能最小。
通过这一过程，动能与势能的转化使得整个系统的总机械能保持不变。
总结起来，机械能守恒封闭系统中能量守恒的原理可以归结为动能和势能的相互转化。
在封闭系统中，系统内部的能量转化所引起的动能和势能的变化之和始终保持不变。
通过这一原理，我们可以更好地理解封闭系统中能量守恒的基本规律。
【附注】以上文章仅供参考，根据题目所要求的要素进行了总结。
如需详细内容，请提供更多具体要求。