2020高考物理大一轮复习第15讲机械能守恒定律及其应用教学课件新人教版.pptx
高中物理机械能守恒定律机械能守恒定律新人教必修PPT课件

2、小球的机械能保持不变吗?
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FN F
G
v1
EP1 v2
EP2
c 点时的机械能 E1= EP1+mv12/2
D点时的机械能 E2 = EP2 + mv22/2 C-D由动能定理
WF=EP1- EP2 =mv22/2-mv12/2
ΔEP减 = ΔEK增
B
O mg
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练2、把质量为0.5kg的石块从10m高处以 300斜向上抛出,初速度Vo=5m/s,求:石 块落地时的速度是多大?(不计空气阻力, g=10m/s2 )
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利用机械能守恒定律解题思路
(1)确定研究对象, (2)对研究对象进行正确的受力分析, (3)判定各个力是否做功,并分析是否符合机 械能守恒的条件, (4)选取零势能参考平面,并确定研究对象在初、 末状态时的机械能, (5)根据机械能守恒定律列出方程,进行求解。
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思考2:用机械能守恒定律解题得到什么启发
1、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.
2、用机械能守恒定律解题,必须明确 初末状态机械能,要分析机械能守 恒的条件.
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(1)从做功角度分析
只有重力或弹力做功,
(2)从能量转化角度分析
只有系统内动能和势能相互转化。
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例1、下列实例中哪些情况机械能是守恒的
抛出的篮球在空中运动(不计阻力)
跳伞员利用降落伞在空中匀速下落
光滑水平面上运动的小
2020高考物理一轮复习 第15讲机械能2

第14讲机械能(2)阶段复习1.前段时间学习的内容现在是否依然很熟练?2.是否需要去自己的错题宝库游览一番?目录1、机械能守恒定律及应用2、多个物体多个运动过程问题3、功能关系与能量守恒定律4、变力做功的解法知识讲练1.机械能守恒定律的条件及简单应用(1)机械能守恒定律的内容①表述一:在只有重力或弹力做功的系统内,只有动能和势能间相互转换,但机械能的总量保持不变,这就是所谓的机械能守恒定律;只有弹力做功时,动能和弹性势能间相互转换,机械能的总量也保持不变,这也叫机械能守恒定律.②表述二:如果没有摩擦和介质阻力,物体只发生动能和势能的相互转化时,机械能的总量保持不变.备注:势能只包括重力势能和弹性势能.(2)机械能守恒定律的各种表达形式:221122mgh mv mgh mv ''+=+,p k p k E E E E ''+=+ 0P k E E ∆+∆=;12E E ∆=∆;E E ∆=∆增少(3)守恒的含义:机械能时时刻刻不变才叫守恒,如中间某时刻有变化,不叫守恒,只能说前后不变.(4)判断方法:当研究对象(除地球以外)只有一个物体时,往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒;当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时,往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒.(5)解题步骤①选择系统;②由守恒条件判断系统机械能是否守恒;③确定初、末状态;④写守恒等式时应注意状态的同一性;注意:重力势能中的h 为重心的变化量.【例1】 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机械能一定守恒B .做变速运动的物体机械能可能守恒C .外力对物体做功为零时,机械能一定守恒D .若只有重力对物体做功,物体的机械能一定守恒【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?【例3】 如图,光滑水平面上,子弹m 水平射入木块后留在木块内现将子弹、弹簧、木块合在一起作为研究对象,则此系统从子弹开始射入木块到弹簧压缩到最短的整个过程中,系统( )A .能量守恒,机械能不守恒B .能量不守恒,机械能不守恒。
2020届一轮复习人教版 机械能守恒定律 课件(67张)

夯实基础·自主预演
考点研析·互动提升
|考点 2| 单个物体的机械能守恒问题(3 年 2 考) 1. 表达式
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2. 一般步骤
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3. 选用技巧 (1)在处理单个物体机械能守恒问题时通常应用守恒观点和转化观点,转化 观点不用选取零势能面. (2)在处理连接体问题时,通常应用转化观点和转移观点,都不用选取零势 能面.
重力加速度为 g,不计空气阻力,则小球 B 下降 h 时的速度为( A )
4gh
A.
3
B. 4gh
C. 2gh
D.
gh 2
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解析 根据系统机械能守恒得,对 A 下降 h 的过程有 mgh=Ep,对 B 下降 h 的过程有 3mgh=Ep+12×3mv2,解得 v= 4g3h,只有选项 A 正确.
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解析 小球从高处向低处摆动过程中,细线的拉力与小球的速度始终 垂直,小球在拉力方向上没有发生位移,所以拉力对小球不做功,故 A 错 误;由于只有重力做功,所以小球的机械能守恒,故 B 正确;由机械能守 恒定律知,小球重力势能的减少量等于动能的增加量,故 C 正确;小球在 摆动过程中,根据动能定理,可得:重力做的正功等于动能的增加量,故 D 正确.
矢标性:重力势能是标量,但有正、负,其物理意义表示物体的重力势能
比它在参考平面时大还是小.这与功的正、负的物理意义不同. 系统性:重力势能是__物__体__和__地__球___所共有的. 相对性:重力势能的大小与参考平面的选取___有__关___,但重力势能的变化 与参考平面的选取__无__关____.
考物理大一轮复习第5单元机械能第15讲机械能守恒定律及其应用课件0509239【精品课件】

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3.重力做功与物体运动的路径无关,只与重力及 初、末位置的高度差 有关,WG=mgh.
重力做功与重力势能变化的关系:WG=-ΔEp. 二、弹性势能
1.定义:物体由于发生 弹性形变 而具有的能,是标量. 2.弹力做功与弹性势能变化的关系:W=-ΔEp.
教材知识梳理
三、机械能守恒定律
1.内容:在只有重力或(弹簧)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.表达式
(1)守恒角度:E1=E2.(2)转化角度:ΔEk=-ΔEp.(3)转移角度:ΔEA=-ΔEB.
3.判断方法:(1)只有重力或系统内弹簧弹力做功;(2)只有动能和势能之间转化,没
有其他能量参与.
教材知识梳理
【思维辨析】
(1)重力势能的大小及变化与零势能面的选取有关. ( × ) (2)重力做功与路径有关. ( × ) (3)物体所受的合外力为零时,物体的机械能一定守恒. ( × ) (4)做匀速直线运动的物体机械能一定守恒. ( × ) (5)做曲线运动的物体机械能可能守恒. ( √ ) (6)形变量越大,弹性势能越大. ( × ) (7)重力势能越大,重力做功就越多. ( × )
考点互动探究
2.如图 15-2 所示,用轻弹簧相连的物块 A 和 B 放在光滑的水平面上,物块 A 紧靠竖直墙
壁,一颗子弹沿水平方向射入物块 B 后留在其中,由子弹、弹簧和 A、B 所组成的系统在 下列依次进行的过程中,机械能不守恒的是 ( )
图 15-2
A.子弹射入物块 B 的过程 B.物块 B 带着子弹向左运动,直到弹簧压缩量达最大的过程 C.弹簧推着带子弹的物块 B 向右运动,直到弹簧恢复原长的过程 D.带着子弹的物块 B 因惯性继续向右运动,直到弹簧伸长量达最大的过程
2020届高考物理备考复习说课课件《机械能守恒定律》 (共18张PPT)

如图所示,光滑固定的竖直杆上套有一个质量m=0.4 kg的小物块A,不可伸 长的轻质细绳通过固定在墙壁上、大小可忽略的定滑轮D,连接小物块A和 小物块B,虚线CD水平,间距d=1.2 m,此时连接小物块A的细绳与竖直杆 的夹角为37°,小物块A恰能保持静止。现在在小物块B的下端挂一个小物 块Q(未画出),小物块A可从图示位置上升并恰好能到达C处,不计摩擦和空 气阻力,cos37°=0.8、sin37°=0.6,重力加速度g取10 m/s2。求: (1)小物块A到达C处时的加速度大小; (2)小物块B的质量; (3)小物块Q的质量。
近五年考情分析
年 份 题号·考点·情景图
1卷
17.动力学和能量观点的综合应用 2015
2卷 第 21 题图 17.功率的理解和应用 21.功能关系的理解和应用
方法·技巧
竖直面内的圆周运 动模型
21.机械能守恒定 律和运动的合成与 分解
年 份 题号·考点·情景图
22.实验:验证机械能守恒定律
方法·技巧
Q=F·s 相对.
6. 磁场力又可分为洛伦兹力和安培力.洛伦兹力在
任何情况下对运动的电荷都不做功 ;安培力可以做
正功、负功,还可以不做功.
7.电流做功的实质是电场对 移动电荷做功.
即W=UIt= Uq . 8.导体棒在zxxk磁w 场中切割学科网磁感线时,棒中感应
电流受到的安培力对导体棒做 负 功,使机 械能转化为 电 能.
增量,内能的增量等于 fL,故机械能的增量为 F(x+L)- fL,选项 C 错误,选项 D 正确.
谢谢!
9.静电力做功等于 电势能 的减少,即WAB=-ΔEp.
拓展 如图 2-5-9 所示,质量为 M、长度为 L 的小车 静止在光滑的水平面上,质量为 m 的小物块放在小车的最 左端,现用一水平力 F 作用在小物块上,小物块与小车之 间的摩擦力为 f,经过一段时间小车运动的位移为 x,小物 块刚好滑到小车的最右端,则下列说法中正确的是( )
2020高考物理大一轮复习第15讲机械能守恒定律及其应用课件新人教版

■ 要点总结
机械能是否守恒的判断方法: ()利用机械能的定义判断:如果物体动能与势能之和不变,则机械能守恒. ()利用机械能守恒条件判断:只有重力对单一物体做功,则机械能守恒;只有重力或 (弹簧、橡皮筋)弹力对系统做功,或重力和弹力以外的其他力对系统做的总功为零, 则系统的机械能守恒. ()利用能量转化判断:若物体系统与外界没有能量交换,或系统内没有机械能与其他 形式能的转化,则系统机械能守恒.注意弹簧弹力对物体做功时,弹簧和物体系统的 机械能守恒,物体的机械能并不守恒.
考点互动探究
■ 要点总结
机械能守恒定律是解答能量问题的基本方法之一,分析运动过程中物体的机械能是 否守恒是解题的关键,在解决物体的运动问题时应优先考虑用能量方法,如曲线运 动、含弹簧类运动问题等.应用时首先要对研究对象进行受力分析和运动分析,以 确定在所研究的过程中机械能是否守恒,再选合适的表达式求解.应用机械能守恒 定律求解多过程问题时可对全过程应用机械能守恒定律列式求解.
考点互动探究
考点三 多物体的机械能守恒问题
例 (多选)如图所示,三个小球、、的质量均为 与、间通过铰链用轻杆连接,杆长 为、 置于水平地面上,用一轻质弹簧连接,弹簧处于原长.现 由静止释放后下降到最 低点,两轻杆的夹角α由°变为 °、、 在同一竖直平面内运动,弹簧在弹性 限度内,忽略一切摩擦,重力加速度为,则此下降过 程中 ( )
高中物理节机械能守恒定律及其应用新人教版必修PPT课件

2 1 mg L mg L 1 mv2
24
22
1、小球沿高为h=5m的 光滑斜面由静止开始下 滑,求小球到达斜面底 端时的速率。
g 10m / s2
4.要使一个球着地后回跳的高度比抛出点高5.0m,必 须以多大速度将它竖直抛下?
(不计空气阻力和球落地时的能量损失)
在只有重力做功和弹力做功的物体 系统内,物体只发生动能与势能的相互 转化,而总的机械能保持不变。
三、机械能守恒定律的条件 只有重力或弹力做功 (1)只受重力(弹力),不受其他力 。
v0 G
v0 G
(2)除受重力(弹力)以外还受其 他力,但其他力不做功
例题:
在下面各个实例中,除(1)外都不计空 气阻力,判断哪些机械能是守恒的,并 说明理由。
分析:依题意,球在运动过程中机械能守恒。
设物体质量为m,原来高度为h1,速度为v,回跳 的高度为h2,由机械能守恒定律可得
1 2
mv12 + mgh1 = mgh2
12mv12 = mg(h2-h1)
解得:v =√2g(h2-h1)
由题意 h2 - h1 =5.0m,代入上式得
v 2g(h2 h1 ) 2 9.8 5.0m / s 9.9m / s
5gl
v0
例、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)
以地面为参考平面。
mgh
mg
2R
1 2
mvB
2①
mg mvB2 ②
R
A
B
h 2R 1 R 25m
2
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 v gL/2 .
高考物理一轮复习课件机械能守恒定律

分析物体在传送带上运动过程中的 受力情况,利用机械能守恒定律和 牛顿运动定律求解。
变质量问题
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03
火箭发射问题
分析火箭发射过程中的质 量变化和受力情况,利用 机械能守恒定律和牛顿运 动定律求解。
雨滴下落问题
分析雨滴在下落过程中的 质量变化和受力情况,利 用机械能守恒定律和牛顿 运动定律求解。
分析弹簧振子在运动过程中的受力情 况,利用机械能守恒定律和简谐运动 规律求解。
单摆问题
分析单摆运动过程中的受力情况,利 用机械能守恒定律和简谐运动规律求 解。
多物体系统问题
两物体碰撞问题
分析两物体碰撞前后的速度、动 量、能量等物理量的变化,利用 机械能守恒定律和动量守恒定律
求解。
连接体问题
分析连接体在运动过程中的受力情 况,利用机械能守恒定律和牛顿运 动定律求解。
完全弹性碰撞
碰撞前后机械能守恒,无能量损失。
非完全弹性碰撞
碰撞后部分机械能转化为内能,导致 机械能损失。
弹性势能储存与释放过程
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弹性势能是物体由于发生弹性 形变而具有的势能。
在弹性限度内,物体形变越大 ,弹性势能越大。
当物体恢复原状时,弹性势能 转化为动能或重力势能等其他
形式的能量。
爆炸问题
分析爆炸过程中的质量变 化和受力情况,利用机械 能守恒定律和动量守恒定 律求解。
03
实验探究与验证方法
实验原理及步骤介绍
• 实验原理:机械能守恒定律指出,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 。
实验原理及步骤介绍
实验步骤 1. 搭建实验装置,包括滑轮、细绳、钩码等。