高中物理经典课件机械能守恒定律
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高中物理【机械能守恒定律】课件
栏目 导引
第五章 机械能及其守恒定律
压力为F，并得到如图乙所示的压力 F随高度H的变化关系图象．(小球在 轨道连接处无机械能损失，g＝10 m/s2)求：
图5－3－3
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第五章 机械能及其守恒定律
(1)小球从H＝3R处滑下，它经过最低 点B时的向心加速度的大小； (2)小球的质量和圆轨道的半径．
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第五章 机械能及其守恒定律
对 B 球 mgh′＋12mv2t ＝12mv20，且 vt′≠0 所以 h′＝v202－gv2t ＜h，故 D 正确．
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第五章 机械能及其守恒定律
题型探究讲练互动
“单个”物体的机械能守恒
例1 如图5－3－3甲所示，竖直平 面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨 道BC组成，小球从轨道AB上高H处 的某点由静止滑下，用力传感器测出 小球经过圆轨道最高点C时对轨道的
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第五章 机械能及其守恒定律
(4)对一些绳子突然绷紧、物体间弹 性碰撞等，除非题目特别说明，否则 机械能必定不守恒． 特别提醒：机械能守恒的条件绝不是 合外力的功等于零，更不是合外力为 零；判断机械能是否守恒时，要根据 不同情景恰当地选取判断方法.
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第五章 机械能及其守恒定律
即时应用
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第五章 机械能及其守恒定律
【解析】 (1)由机械能守恒得： mgH＝12mv2B 向心加速度 a＝vR2B＝6g＝60 m/s2. (2)由机械能守恒得：
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第五章 机械能及其守恒定律
mgH＝mg·2R＋12mv2C 由牛顿第二定律得： mg＋F＝mvR2C 解得：F＝2mRgH－5mg
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第五章 机械能及其守恒定律
第五章 机械能及其守恒定律
压力为F，并得到如图乙所示的压力 F随高度H的变化关系图象．(小球在 轨道连接处无机械能损失，g＝10 m/s2)求：
图5－3－3
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第五章 机械能及其守恒定律
(1)小球从H＝3R处滑下，它经过最低 点B时的向心加速度的大小； (2)小球的质量和圆轨道的半径．
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第五章 机械能及其守恒定律
对 B 球 mgh′＋12mv2t ＝12mv20，且 vt′≠0 所以 h′＝v202－gv2t ＜h，故 D 正确．
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第五章 机械能及其守恒定律
题型探究讲练互动
“单个”物体的机械能守恒
例1 如图5－3－3甲所示，竖直平 面内的光滑轨道由直轨道AB和圆轨 道BC组成，小球从轨道AB上高H处 的某点由静止滑下，用力传感器测出 小球经过圆轨道最高点C时对轨道的
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第五章 机械能及其守恒定律
(4)对一些绳子突然绷紧、物体间弹 性碰撞等，除非题目特别说明，否则 机械能必定不守恒． 特别提醒：机械能守恒的条件绝不是 合外力的功等于零，更不是合外力为 零；判断机械能是否守恒时，要根据 不同情景恰当地选取判断方法.
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第五章 机械能及其守恒定律
即时应用
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第五章 机械能及其守恒定律
【解析】 (1)由机械能守恒得： mgH＝12mv2B 向心加速度 a＝vR2B＝6g＝60 m/s2. (2)由机械能守恒得：
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第五章 机械能及其守恒定律
mgH＝mg·2R＋12mv2C 由牛顿第二定律得： mg＋F＝mvR2C 解得：F＝2mRgH－5mg
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第五章 机械能及其守恒定律
高中物理-机械能守恒定律
EkB
EPB
1 2
mv22
mgh2
结论
h1
B
v2
h2
地面为参考面
由根据动能定理得
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
1 2
mv22
1 2
mv12
mgh1
mgh2
移项得
Ek 2 Ep2 Ek1 Ep1
1 2
mv22
mgh2
1 2
分析：以小球（含地球）为研究对象，小球在轨道上作变速圆 周运动，受到重力和支持力作用，支持力是一个大小、方向均 改变的力，但因其方向始终垂直于小球的运动方向，所以对小 球不做功（这是难点），全程只有重力作功，所以该题可用机 械能守恒定律求解。
解：选取B点所在水平面为零势能面，依据机械能守 恒定律可知：
（D ） A.重力势能和动能之和保持不变 B.重力势能和弹性势能之和保持不变 C.动能和弹性势能之和保持不变 D.重力势能、弹性势能和动能之和保持不变
拓展
1.下列关于机械能是否守恒的叙述正确的是 双选题
A、做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。
BD
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机械能守恒。
机械能守恒定律
1.动能、动能定理
2.重力势能、重力做功与重力势能变化量之间的关系
3.弹性势能、弹力做功与弹性势能变化量之间的关系
4.功能关系
①E k
1 mv2 2
W Ek2 Ek1
②Ep mgh
WG EP2 EP1
③E
' p
高中物理精品课件： 机械能守恒定律及其应用
力加速度g B.小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹
性势能之和可能增大 C.小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大
√D.小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
9.(多选)如图所示，质量为M的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为
l0的轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直 平面内.图中AO水平，BO间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，
√A.小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重
力加速度g B.小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹
性势能之和可能增大 C.小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大
√D.小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
考向3 含恒的判断
基础梳理 夯实必备知识
1.重力做功与重力势能的关系 (1)重力做功的特点 ①重力做功与 路径 无关，只与始末位置的 高度差 有关. ②重力做功不引起物体 机械能 的变化.
(2)重力势能 ①表达式：Ep＝ mgh . ②重力势能的特点 重力势能是物体和 地球 所共有的，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 . (3)重力做功与重力势能变化的关系 重力对物体做正功，重力势能 减小 ；重力对物体做负功，重力势能_增__大__. 即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.
方法技巧 提升关键能力
机械能是否守恒的三种判断方法 (1)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能（重力势能与弹性势能） 之和不变，则机械能守恒. (2)利用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其 他力，但其他力不做功(或做功代数和为0)，则机械能守恒. (3)利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，物体或系统 也没有机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒.
性势能之和可能增大 C.小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大
√D.小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
9.(多选)如图所示，质量为M的小球套在固定倾斜的光滑杆上，原长为
l0的轻质弹簧一端固定于O点，另一端与小球相连，弹簧与杆在同一竖直 平面内.图中AO水平，BO间连线长度恰好与弹簧原长相等，且与杆垂直，
√A.小球从A点运动到D点的过程中，其最大加速度一定大于重
力加速度g B.小球从B点运动到C点的过程，小球的重力势能和弹簧的弹
性势能之和可能增大 C.小球运动到C点时，重力对其做功的功率最大
√D.小球在D点时弹簧的弹性势能一定最大
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
考向3 含恒的判断
基础梳理 夯实必备知识
1.重力做功与重力势能的关系 (1)重力做功的特点 ①重力做功与 路径 无关，只与始末位置的 高度差 有关. ②重力做功不引起物体 机械能 的变化.
(2)重力势能 ①表达式：Ep＝ mgh . ②重力势能的特点 重力势能是物体和 地球 所共有的，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 . (3)重力做功与重力势能变化的关系 重力对物体做正功，重力势能 减小 ；重力对物体做负功，重力势能_增__大__. 即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp.
方法技巧 提升关键能力
机械能是否守恒的三种判断方法 (1)利用机械能的定义判断：若物体动能、势能（重力势能与弹性势能） 之和不变，则机械能守恒. (2)利用做功判断：若物体或系统只有重力(或弹簧的弹力)做功，虽受其 他力，但其他力不做功(或做功代数和为0)，则机械能守恒. (3)利用能量转化判断：若物体或系统与外界没有能量交换，物体或系统 也没有机械能与其他形式能的转化，则机械能守恒.
高中物理课件：生产和生活中的机械能守恒
械能是否守恒?
提示：机械能等于重力势能和动能之和，摩天轮转动过程中，做匀速圆周运动，
座舱的速度大小不变，则动能不变，但高度变化，所以机械能在变化，不守恒。
【典例精析】
2.过山车是游乐场中常见的设施。如图是一种过山车运行轨道的简易模型，它由竖
直平面内粗糙斜面轨道和光滑圆形轨道组成。过山车与斜面轨道间的动摩擦因数为
第四章 机械能及其守恒定律
第七节
生产和生活中的机械能守恒
学习目标
1.了解机械能守恒定律在生产、生活中的具体应用。
2.结合生产和生活实际，建立物理模型，解决落锤打桩机、跳台滑雪、
过山车等问题。
3.能用机械能守恒定律分析生产和生活中的有关问题。
自主学习
1．落锤打桩机
(1)构造：主要由桩锤、卷扬机和导向架组成。
者可视作质点，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求:
(1)滑雪者落点Q与最高点D之间的距离。
(2)滑雪者运动到C点的速度大小。
(3)滑雪者在圆弧滑道CD上损失的机械能。
解析：
(1)滑雪者在最高点D时恰好对滑道没有压力，设此时的速度为v，则由圆周运
动可知mg =
2
m
，
代入数据得v =10 m/s。
的一条规律.
表达式：
①E初＝E末，初状态各种能量的总和等于末状态各种能量的总和.
②ΔE增＝ΔE减，增加的那些能量的增加量等于减少的那些能量的减少量.
【典例精析】
3.如图所示，轻质弹簧的左端固定，并处于自然状态.小物块的质量为m，从A处
以一定的初速度向左沿水平地面运动，压缩弹簧后被弹回，运动到A点恰好静止.
合外力做功
动能的改变
W合＝ΔEk
机械能守恒定律(共23张PPT)
能 系统内，动能与势能可以相互转化，而总
守 的机械能保持不变。
是否表示
恒 只有重力（弹力）做功包括：
只受重力
定 ①只受重力，不受其他力 律
或弹力？
②除重力以外还有其它力，但其它力都不做功
即：只有动能与重力势能、弹性势能相互 转化，没有其他任何能量（内能、电能、 化学能等）参与
注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
在只有重力做功的物体系统中(以自由落体运动为例）
v v 根据动能定理我们可以得
1 WG 2 m
21m 22
2
①
1
又因为重力做功使得小球的重力势能减少了
V0=0
WG=mgh1-mgh2
②
①=② 得
V1
mgh1+1/2mv12=mgh2+1/2mv22
EP1 + EK1 = EP2 + EK2
h1
V2
解析：小球摆动过程中，细线的拉力 不做功，系统只有重力做功，机械能守恒。
解：设小球最低点所在位置为参考平面
由机械能守恒定律得：
mgL(1 cos ) 1 mv2
2
解得： v 2gL(1 cos)
应用机械能守恒定律解题，只需考虑过程的初、末 状态，不必考虑两个状态间过程的细节，这是它的优点。
应用机械能守恒定律解题的一般步骤：
机械能保持不变。
Ek1 +Ep1 =Ek2 +Ep2
表达式：
E1 =E 2
1 2
mv22
mgh2
1 2
mv12
mgh1
适用条件： 只有重力做功或弹力做功
注：此处弹力高中阶段特指弹簧类弹力
知识回顾
1、动能:物体由于运动而具有的能。
《机械能守恒定律》PPT优秀课件
第八章 机械能守恒定律
学习目标
1.了解人们追寻守恒量和建立“能量〞概念的漫长过程. 2.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化. 3.能够推导出机械能守恒定律. 4.会判断一个过程机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题.
内容索引
NEIRONGSUOYIN
梳理教材 夯实根底 探究重点 提升素养 随堂演练 逐点落实
√D.丁图中，斜面光滑，物体在斜面上下滑的过程中，物体机械能守恒
解析 弄清楚机械能守恒的条件是分析此问题的关键.表解如下：
选项 结论
分析
A √ 只有重力和弹力对系统做功，系统机械能守恒 物体沿斜面下滑过程中，除重力做功外，其他力
B√ 做功的代数和始终为零，所以物体机械能守恒 物体沿斜面匀速下滑的过程中动能不变，重力势
(1)求小球在 B、A 两点的动能之比； 答案 5∶1
1234
图10
√C.由B至D的过程中，动能先增大后减小
D.由A至D的过程中重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
图5
解析 小球从B至C过程，重力大于弹力，合力向下，小球加速运动，小球从C至D 过程，重力小于弹力，合力向上，小球减速运动，所以动能先增大后减小，在C点 动能最大，故A、C正确； 由A至B下落过程中小球只受重力，其机械能守恒，从B→D过程，小球和弹簧组成 的系统机械能守恒，但小球的机械能不守恒，故B错误； 在D位置小球速度减小到零，小球的动能为零，那么从A→D的过程中，根据机械能 守恒知，小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量，故D正确.
选项结论分析物体沿斜面下滑过程中除重力做功外其他力做功的代数和始终为零所以物体机械能守恒物体沿斜面匀速下滑的过程中动能不变重力势能减小所以物体机械能不守恒物体沿斜面下滑过程中只有重力对其做功所以物体机械能守恒针对训练12018厦门市高一下学期期末以下物体运动过程满足机械能守恒的是a
《机械能守恒定律》PPT课件(完美版)
《机械能守恒定律》PPT课件
hA
Bh
实验表明斜面上的小球在运动过程中好像“记得 ”自己
起始的高度（或与高度相关的某个量）。
后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并 且把这个量叫做能量或能。
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hA α
β
B h’
1、小球从一个斜面的某一高度由静止滑下，并运动到另一个 斜面的同一高度，经历了哪几个运动过程？ 2、这些过程各有什么特点？
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低点时，
能量怎样变化？
v0 = 0
势能去了
hA
参考面
哪里？
B
小球到达最 低点
势能消 失
高度为0
全
部
动 能
速度最大
机械能
（参考面）
《机械能守恒定律》PPT课件
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【探究一:动能与势能相互转化】
《机械能守恒定律》PPT课件
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C-D由动能定理
WF =Ep1- Ep2 =mv22/2- mv12/2
ΔEP减= ΔEK增
Ep1 +mv12/2 =Ep2 +mv22/2
即E1=E2
2、小球的机械能保持不变吗？ 小球和弹簧这个系统机械能守恒
《机械能守恒定律》PPT课件
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，物体的动 能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。
小球高度降低的同时，速度在增加；高度升高的同 时，速度在减小。
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FN A’
G
探究过程展示：
O
A
A’点到O点过程：只有弹力做功 由动能定理得：
由弹力做功和弹性势能变化的关系有：
F
得到：
整理得：
即：
结论2：
在只有弹力做功的物体系统中， 动能和弹性势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变.
结论1：
在只有重力做功的物体系统中， 动能和重力势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变.
在下列说法正确的是 ( 不计空气阻力
)(
ACD)(多选）
A、小球自由落体过程中，小球机械能守恒 B、小球压缩弹簧过程中，小球机械能守恒 C、小球压缩弹簧过程中，小球和弹簧组成 系统机械能守恒 D、整个过程中，小球和弹簧组成系统机械 能守恒
三、机械能守恒定律
1 . 机械能守恒定律的内容：
在只有重力或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.
解惑释疑
演示实验：碰鼻子实验
为什么小球好象 记着自已的位置 不会碰到鼻尖？
小球摆动过程机 械能守恒，摆回 原来位置时，正 好静止，好象记 着自已的位置不 会碰到鼻尖.
五、应用机械能守恒定律解题步骤
即时训练4：
4、从离地面高20米处以10m/s的初速度水平抛出一 个质量为1Kg的铁球，铁球下落过程中在离地5m 高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）
得到：
整理得：
即：
结论1：
在只有重力做功的物体系统中， 动能和重力势能可以相互转化， 而总的机械能保持不变.
三、机械能守恒定律
探究2、探究动能和弹性势能转化规律
如图所示，轻弹簧放在光滑水平面上，O为原长位置，将弹簧向左压缩到A’点 后释放物体，物体在关于O点对称的A’和A之间往复运动，根据以上情景探究动 能和弹性势能转化规律