机械能守恒定律—[部编]高中物理必修第二册课件-公开课
【 名 师 示 范 课】机 械能守 恒定律 —部编 版版高 中物理 必修第 二册-P PT课件 -公开课 课件（ 推荐）
【例 1】 (多选)关于机械能守恒，下列说法中正确的是(
) A．物体做匀速运动，其机械能可能不守恒 B．物体所受合力不为零，其机械能一定不守恒 C．物体所受合力为零，其机械能一定守恒 D．物体沿竖直方向向下做加速度为 5 m/s2 的匀加速运动，
其机械能减少
【解析】 物体做匀速运动，其动能不变，但机械能可能变 化，如物体匀速上升或下降，机械能会相应地增加或减少，选项 A 正确；由机械能守恒的条件知，选项 B、C 错误；物体沿竖直 方向向下做加速度为 5 m/s2 的匀加速运动时，物体一定受到一 个与运动方向相反的力的作用，此力对物体做负功，物体的机械 能减少，选项 D 正确．
【答案】 AD
点拨： 只有重力或弹力做功是判断机械能守恒的基本条件．只有重 力或弹力做功并不意味着物体只受重力或弹力作用，而是除重力 或弹力做功外不能有其他力做功，或其他力做功的代数和为零．
解题通法 判断机械能守恒的方法
(1)做功分析法(常用于单个物体)．
(2)能量分析法(常用于多个物体组成的系统)．
的半径是轨道 1 的 1.8 倍，小球的质量为 m，若小球恰好能通过
轨道 2 的最高点 B，则小球在轨道 1 上经过 A 处时对轨道的压力
为( )
A．2mg
B．3mg
C．4mg
D．5mg
解析：小球恰好能通过轨道 2 的最高点 B 时，有 mg＝1m.8vR2B ， 小球在轨道 1 上经过 A 处时，有 F＋mg＝mRv2A，根据机械能守恒
2．弹性势能与动能 只有弹簧弹力做功时，若弹力做正功，则弹簧弹性势能 减少， 物体的动能 增加 ，弹性势 能转化为 动 能．
3．机械能 (1)定义：重力势能、弹性势能与 动能 都是机械运动中的 能量形式，统称为机械能(mechanical energy)． (2)动能与势能的相互转化：通过重力 或 弹力做功，机械能 可以从一种形式转化为另一种形式．
变化相等吗？重力势能各转化成什么形式的能？
提示：因为高度相同，所以重力做的功相等．重力势能的变 化相等；动能的变化不相等；小球在液体中下落，除了重力做功 外，还有阻力做功．在真空中减少的重力势能转化为动能；在油 中减少的重力势能转化为动能和内能．
思考与讨论 (教材 P91)在图中，如果物体从位置 B 沿光滑 曲面上升到位置 A，重力做负功．这种情况下上式的关系是否还 成立？
A．物体在 c 点比在 a 点具有的重力势能大 B．物体在 c 点比在 a 点具有的动能大 C．物体在 a 点比在 b 点具有的动能大 D．物体在 a、b、c 三点具有的动能一样大
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点拨： 对物体分析，撤去力 F 后，只有弹簧弹力做功，物体与弹簧 构成的系统机械能守恒，但有的同学会错误地认为物体的机械能 守恒．
变式训练 1 如图所示，在光滑水平面上有一物体，它的左 端连接着一轻弹簧，弹簧的另一端固定在墙上，在力 F 作用下物 体处于静止状态，当撤去力 F 后，物体将向右运动，在物体向右 运动的过程中，下列说法正确的是( )
1．机械能守恒的条件
只有重力做功或系统内(弹簧)弹力做功．
2．机械能守恒定律的表达形式：
理解角 度
表达式
物理意义
从不同 Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 初状态的机械能等于
状态看1－Ep2 过程中动能的增加量
角度看 或 ΔEk＝ΔEp
等于势能的减少量
提示：上式的关系仍成立． 物体从位置 B 上升到位置 A，重力做功为 W，由动能定理得： W＝12mv21－12mv22 根据重力做功：W＝－ΔEp＝－mgh1＋mgh2 联立两式得：12mv22＋mgh2＝12mv21＋mgh1
1．如图所示，以下实例中均不考虑空气阻力，系统机械能 守恒的是( )
R＝12mv2－12mv20① 物块从 A 到 D 过程做平抛运动，则
竖直方向：2R＝12gt2② 水平方向：x＝vt③ 由①②③式代入数据得：x＝1 m. 【答案】 1 m
变式训练 2
一小球以一定的初速度从图示位置进入光滑的轨道，小球先
进入圆轨道 1，再进入圆轨道 2，圆轨道 1 的半径为 R，轨道 2
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解析：做匀速直线运动的物体，动能保持不变，但如果高度 发生变化，则机械能发生变化，如匀速下降的降落伞，选项 A 错误；物体沿光滑圆弧自由滑动，重力做功，弧面对物体的弹力 不做功，故物体的机械能守恒，选项 B 正确；在小球压缩弹簧 的过程中，弹簧的弹性势能在增加，小球的机械能在减少，但小 球和弹簧组成的系统机械能守恒，选项 C 错误；小球在光滑的 水平面上运动，受到重力、水平面对小球的支持力，还有细线对 小球的拉力，这些力皆与小球的运动方向垂直，不做功，所以小 球在运动过程中无能量转化，保持原有的动能不变，即机械能守 恒，选项 D 正确．
知识点三 机械能守恒定律 阅读教材第 91～93 页“机械能守恒定律”部分． 1．推导 物体沿光滑曲面滑下从 A 到 B 由动能定理得 W＝12mv22－12mv21 又因，重力对物体做的功等于物体重力势能的减少，即
W＝mgh1－mgh2 从以上两式可得12mv22＋mgh2＝12mv21＋mgh1 等式左边为物体末状态动能与势能之和，等式右边为物体初 状态动能与势能之和．
【解析】 方法一 应用机械能守恒定律求解．
物块由 C 到 A 过程，只有重力做功，机械能守恒，则：ΔEp ＝－ΔEk，
即 2mgR＝12mv20－12mv2① 物块从 A 到 D 过程做平抛运动，则
竖直方向：2R＝12gt2② 水平方向：x＝vt③ 由①②③式代入数据得：x＝1 m.
方法二 应用动能定理求解． 物块由 C 到 A 过程，只有重力做功，由动能定理得：－mg·2
定律，有 1.6mgR＝12mv2A－12mv2B，解得 F＝4mg，C 项正确． 答案：C
点拨： 对于物体在光滑轨道、轻绳等约束下在竖直面内做圆周运动 的问题，解题时，不仅要考虑物体机械能守恒，还要考虑向心力 的制约.
思考与讨论 (教材 P90)一个小球在真空中做自由落体运动， 另一个同样的小球在黏性较大的液体中由静止开始下落(如 图)．它们都由高度为 h1 的地方下落到高度为 h2 的地方．在这两 种情况下，重力做的功相等吗？重力势能的变化相等吗？动能的
答案：D
两种表达式的比较
学习任务二 机械能守恒定律的应用 用机械能守恒定律解题的基本思路
点拨： ①从 C 到 A 过程，根据机械能守恒定律求解 A 的速度． ②小物块通过 A 点后做平抛运动，由平抛运动的规律可求得 CD 间的距离．
【例 2】
如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道 ABC， 其半径 R＝0.5 m，轨道在 C 处与水平地面相切，在 C 处放一小 物块(图中未画出)，给它一水平向左的初速度 v0＝5 m/s，结果 它沿 CBA 运动，通过 A 点，最后落在水平地面上的 D 点，求 C、 D 间的距离 x(重力加速度 g 取 10 m/s2)．
) (7)物体所受合外力不等于零，它的机械能可能守恒．( √ ) (8)物体只受重力或系统内弹力作用，机械能守恒．( √ )
易错警示： (1)“守恒”是一个动态概念，指在动能和势能相互转化的 整个过程中的任何时刻、任何位置，机械能的总量总保持不变． (2)机械能守恒的条件不是合力做的功等于零，也不是合力 等于零.
4.机械能守恒定律
知识导图
核心素养 物理观念：动能、势能、机械能的概念． 科学思维：转化观点在机械能守恒中的理解和应用． 科学探究：(1)通过实例探究机械能守恒条件． (2)根据具体事例探究机械能守恒定律的不同表达式． 科学态度与责任：机械能守恒定律在日常生活中的应用.
知识点一 追寻守恒量 阅读教材第 89 页内容． 1．伽利略的斜面实验探究如图所示．
答案：BD
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3.
[2019·长春检测]如图所示，距离地面 h 处以初速度 v0 沿水 平方向抛出一个物体，不计空气阻力，物体在下落过程中，下列 说法正确的是( )
【知识辨析】
(1)物体在速度增大时，其机械能可能在减小．( √ ) (2)物体所受合外力为零时，其机械能一定守恒．( × ) (3)物体受到摩擦力作用时，其机械能一定要变化．( × ) (4)物体只发生动能和势能的相互转化时，物体的机械能一 定守恒．( √ ) (5)物体做匀速运动，它的机械能一定守恒．( × ) (6)物体所受合外力做的功为零，它的机械能一定守恒．( ×
解析：A、B 错：人上楼、跳绳都是人体的化学能转化为机 械能，故系统机械能不守恒．C 错：水滴石穿，水滴的机械能转 化为内能，故机械能不守恒．D 对：箭射出时，实现动能、弹性 势能与重力势能的相互转化，系统机械能守恒．
答案：D
2．(多选)下列几个实例中，满足机械能守恒的是( )
A．做匀速直线运动的物体 B．如图(甲)，物体在光滑圆弧面上自由滑动 C．如图(乙)，在光滑的水平面上压缩弹簧的小球 D．在光滑的水平面上被细线拉住做匀速圆周运动的小球
瀑布的水下落是水的重力势能转化为动能；射箭是弹性势能 转化为动能．
知识点二 动能与势能的相互转化
阅读教材第 90 页“动能与势能的相互转化”部分． 1．重力势能与动能 只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能 减少，动能增加，重力势 能转化成了动能；若重力做负功，则 动 能转化为 重力势 能．
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《机械能守恒定律》示范公开课教学PPT课件【高中物理必修2】(教科版)
2．三种表达式
(1)从不同状态看：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(或E1＝E2） 此式表示系统的两个状态的机械能总量相等．
(2)从能的转化角度看：ΔEk＝－ΔEp 此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量．
(3)从能的转移角度看：ΔEA增＝ΔEB减．
此式表示系统A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量． 返回
竖直方向有位移
C．轻绳的张力对小球不做功
D．在任何一段时间内，小球克服摩 擦力所做的功总是等于小球动能 的减少量
重力做功 合力做功
摩擦力做功
1234
3．(机械能守恒的应用)如图所示，
荡秋千是一种常见的娱乐休闲活
Ep mgl(1－cos)
动，也是我国民族运动会上的一
T
v0
个比赛项目．若秋千绳的长度为
3．重力势能、弹性势能和动能统称为机械能．
返回
二、机械能守恒定律
问题设计 如图所示，质量为m的物体自由下落的过程中，经过高
度为h1的A点时速度为v1，下落到高度为h2的B点处时速
度为v2，不计空气阻力，选择地面为参考平面，求： (1)物体在A、B处的机械能各是多少？ E＝Ek＋Ep
(2)比较物体在A、B处的机械能的大小．
vA vA越大越容易通过A点
＝0.5 m，轨道在C处与光滑的水
对应的v0越大
平地面相切，在地面上给一物块 某一初速度v0，使它沿CBA运动， 且通过A点水平飞出．求水平初速
解由析机械能恰m守好g＝恒通有过mRv：A12点12时m的v02＝速2度m为gRv＋1
1 2
mv12
度v0需满足什么条件？(g取10 m/s2) 联立解得： v0＝5m/s
机械能和能源
(1)从不同状态看：Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(或E1＝E2） 此式表示系统的两个状态的机械能总量相等．
(2)从能的转化角度看：ΔEk＝－ΔEp 此式表示系统动能的增加(减少)量等于势能的减少(增加)量．
(3)从能的转移角度看：ΔEA增＝ΔEB减．
此式表示系统A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量． 返回
竖直方向有位移
C．轻绳的张力对小球不做功
D．在任何一段时间内，小球克服摩 擦力所做的功总是等于小球动能 的减少量
重力做功 合力做功
摩擦力做功
1234
3．(机械能守恒的应用)如图所示，
荡秋千是一种常见的娱乐休闲活
Ep mgl(1－cos)
动，也是我国民族运动会上的一
T
v0
个比赛项目．若秋千绳的长度为
3．重力势能、弹性势能和动能统称为机械能．
返回
二、机械能守恒定律
问题设计 如图所示，质量为m的物体自由下落的过程中，经过高
度为h1的A点时速度为v1，下落到高度为h2的B点处时速
度为v2，不计空气阻力，选择地面为参考平面，求： (1)物体在A、B处的机械能各是多少？ E＝Ek＋Ep
(2)比较物体在A、B处的机械能的大小．
vA vA越大越容易通过A点
＝0.5 m，轨道在C处与光滑的水
对应的v0越大
平地面相切，在地面上给一物块 某一初速度v0，使它沿CBA运动， 且通过A点水平飞出．求水平初速
解由析机械能恰m守好g＝恒通有过mRv：A12点12时m的v02＝速2度m为gRv＋1
1 2
mv12
度v0需满足什么条件？(g取10 m/s2) 联立解得： v0＝5m/s
机械能和能源
统编人教版高中物理必修第二册《4 机械能守恒定律》优质课公开课课件、教案
统编人教版高中物理必修第二册《4 机械能守恒定律》优质课公开课课件、教案第八章机械能守恒定律第4节机械能守恒定律教材分析本节内容是本章教材的重点内容，它既是对前面几节内容的总结，也是对能量守恒定律的铺垫。
通过本节内容的学习，学生对功是能量转化的量度会有更加深刻的理解，也为从不同角度处理力学问题提供了良好的途径。
通过学习，学生不难掌握机械能守恒定律的表达式和运用机械能守恒定律求解简单问题，但对守恒条件的判断有一定的困难，对条件的理解是本节内容的难点。
教学目标与核心素养物理观念：知道什么是机械能，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件科学思维：会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，理解机械能守恒的基本思路科学探究：运用动能定理推导机械能守恒定律，体会做功在能量转化过程的用途。
科学态度与责任：通过机械能守恒的教学，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。
教学重难点1、教学重点：在具体的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2、教学难点：能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。
课前准备多媒体课件教学过程【新课导入】知识回顾1、动能:物体由于运动而具有的能。
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能。
3、弹性势能:发生弹性形变的物体的各部分之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能。
4、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。
5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量。
我们已学习了动能、重力势能和弹性势能。
各种形式的能可以相互转化，物体所受合外力所做的功等于物体动能的改变，重力对物体所做的功等于物体初位置的重力势能与末位置重力势能的差。
在一定条件下，物体的动能与势能（包括重力势能和弹性势能）可以相互转化，本节课我们就来定量地研究它们间相互转化时遵循的规律。
人教版高中物理必修第二册：机械能守恒定律【精品课件】
但其它力不做功
例 把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为θ。小
球运动到最低位置时的速度多大？
分析： 在阻力可以忽略的情况下，小球摆动过程中受重力和细线
lcosθ
的拉力。细线的拉力与小球的运动方向垂直，不做功，所以这个
v
过程中只有重力做功，机械能守恒。
小球在最高点只有重力势能，动能为0，计算小球在最高点和最
③合力做的功=动能的变化： W=Ek2-Ek1
都是静止开始下落：Ek1=0
v2真>v2油，即Ek2真>Ek2油
也可由合力做功的不同来判断
mg
思考与讨论：一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的
小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为h1 的
f阻
地方下落到高度为h2 的地方。在这两种情况下，重力做的功相等
引入
伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。他发现：无论斜面 B 比斜面 A 陡些或缓些，小
球的速度最后总会在斜面上的某点变为 0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高
度基本相同。
在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？
一、追寻守恒量 伽利略理想斜面实验
h
A
α
β
B
或能。
二、动能与势能的相互转化
①重力势能→动能
mg
重力做正功
沿光滑斜面滑下
减少的重力势能到哪里去了？
我们发现，在这过程中，物体的速度增加了，表示物体的动能增加了。这说明，
物体原来的重力势能转化成了动能。
②动能→重力势能
v0
重力做负功
mg
mg
沿光滑斜面上升
减少的动能到哪里去了？
例 把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆，摆长为l，最大偏角为θ。小
球运动到最低位置时的速度多大？
分析： 在阻力可以忽略的情况下，小球摆动过程中受重力和细线
lcosθ
的拉力。细线的拉力与小球的运动方向垂直，不做功，所以这个
v
过程中只有重力做功，机械能守恒。
小球在最高点只有重力势能，动能为0，计算小球在最高点和最
③合力做的功=动能的变化： W=Ek2-Ek1
都是静止开始下落：Ek1=0
v2真>v2油，即Ek2真>Ek2油
也可由合力做功的不同来判断
mg
思考与讨论：一个小球在真空中做自由落体运动，另一个同样的
小球在黏性较大的液体中由静止开始下落。它们都由高度为h1 的
f阻
地方下落到高度为h2 的地方。在这两种情况下，重力做的功相等
引入
伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。他发现：无论斜面 B 比斜面 A 陡些或缓些，小
球的速度最后总会在斜面上的某点变为 0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高
度基本相同。
在小球的运动过程中，有哪些物理量是变化的？哪些是不变的？你能找出不变的量吗？
一、追寻守恒量 伽利略理想斜面实验
h
A
α
β
B
或能。
二、动能与势能的相互转化
①重力势能→动能
mg
重力做正功
沿光滑斜面滑下
减少的重力势能到哪里去了？
我们发现，在这过程中，物体的速度增加了，表示物体的动能增加了。这说明，
物体原来的重力势能转化成了动能。
②动能→重力势能
v0
重力做负功
mg
mg
沿光滑斜面上升
减少的动能到哪里去了？
高中教育物理必修第二册《4.5 机械能守恒定律动》教学课件
2．对机械能守恒的理解 (1)机械能守恒的判断 ①对单个物体而言，其机械能是否守恒一般通过做功来判定．分析 除重力外，有无其他力对物体做功，若无其他力做功，则物体机械能 守恒；若有其他力做功，且做功的代数和不为零，则物体机械能必不 守恒． ②对几个物体组成的系统而言，其机械能是否守恒一般通过能量转 化来判定．分析除系统内重力势能、弹性势能和动能外，有无其他形 式的能参与转化，若无其他形式的能参与转化，则系统机械能守恒； 若有其他形式的能参与转化，则系统机械能必不守恒．
从不同 状态看 从转化 角度看
从转移 角度看
表达式
物理意义
Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或E初＝E末
初状态的机械能等于末状态 的机械能
Ek2－Ek1＝Ep1－Ep2或ΔEk＝－ΔEpΒιβλιοθήκη 动能的增加量等于势能的减 少量
系统只有A、B两物体时，A增
EA2－EA1＝EB1－EB2或ΔEA＝－ΔEB 加的机械能等于B减少的机械 能
答案：B
解析：箭射出时的动能为Ek＝12mv2＝125 J，根据系统的机械能守恒得，弓身所存储的弹性势能约为Ep＝ Ek＝125 J，故选B.
5.如图所示，把质量为0.2 kg的小球放在竖直弹簧上，并把球往下按 至位置A(图甲)．迅速松手后，弹簧把球弹起，球升到最高位置C(图 丙)，途中经过位置B时弹簧正好恢复原长(图乙)．已知B、A的高度差 为0.1 m，C、B的高度差为0.2 m，弹簧的质量和空气的阻力均可忽略， 重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是( )
关键能力·合作探究
探究点一 机械能守恒条件的理解和判断 导学探究 如图所示，过山车在高处关闭发动机飞奔而下，忽略一切阻力．
(1)过山车受什么力？各力做什么功？
新版(教材)必修第二册教学机械能守恒定律 机械能守恒定律(共45张PPT)学习PPT
粗糙斜面，物 体机械能是否 还守恒?
3．机械能守恒定律成立的条件：
（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。
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。
解：以地面为零势能面：
A点时的机械能E1= mgh1+mv12/2 B点时的机械能mEg2h=2+mv22/2 A-B由动能定m理g(h1- h2) = mv22/2- mv12/2
ΔEp减= ΔEk增 移项有 mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/2
即E1=E2 如果有空气阻力呢？
F
N
F G
常考题型
题组一 守恒量
题1 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和 【点拨】
摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同高 伽利略的斜面实验
度的点，不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过 中，小球的高度、
程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（ D ） 速度、势能和动能
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）
【探究一:动能与势能相互转化】
【探究二:动能与势能相互转化 的定量关系】
3．机械能守恒定律成立的条件：
（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。
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。
解：以地面为零势能面：
A点时的机械能E1= mgh1+mv12/2 B点时的机械能mEg2h=2+mv22/2 A-B由动能定m理g(h1- h2) = mv22/2- mv12/2
ΔEp减= ΔEk增 移项有 mgh1+mv12/2=mgh2+mv22/2
即E1=E2 如果有空气阻力呢？
F
N
F G
常考题型
题组一 守恒量
题1 伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和 【点拨】
摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同高 伽利略的斜面实验
度的点，不会更高一点，也不会更低一点。这说明小球在运动过 中，小球的高度、
程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是（ D ） 速度、势能和动能
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）
【探究一:动能与势能相互转化】
【探究二:动能与势能相互转化 的定量关系】
高中物理(新人教版)必修第二册：机械能守恒定律【精品课件】
极 限 运 动 蹦 极
08
雯 娜奥
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1、重力势能和动能之间可以互相转化 2、弹性势能和动能之间可以互相转化 3、重力势能和弹性势能之间可以互相转化
一个小球在真空中做自由落体运动， 另一个同样的小球在黏性较大的液体中 由静止开始下落。它们都由高度为 h1 的地方下落到高度为 h2 的地方。在这 两种情况下，重力做的功相等吗？重力 势能的变化相等吗？动能的变化相等吗？ 重力势能各转化成什么形式的能？
动能和势能之间可以相互转化（一）
动能和势能之间可以相互转化（二）
动能和势能之间可以相互转化（三）
动能和势能之间可以相互转化（四）
自由落下的小球 V=0
动能最小 势能最大
重力势能转化为动能
V
h
动能最大 势能最小
三、机械能守恒定律
机械能的概念
动能
重力势能 弹性势能
势能
机械能
一、机械能
1.概念：
的势能。
Ep
1 2
kx2
4、动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。
W总＝
1 2
mv22
1 2
mv12
Байду номын сангаас
5、重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功等于物体重力势能的减少量。
WG EP1 EP2
新课导入
伽利略曾研究过小球在斜面上的运动。他发现：无论斜面 B 比斜面 A 陡些或 缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为 0，这点距斜面底端的竖直高度与 它出发时的高度基本相同。
等式左边为物体末状态动能与势能之和，等式右边为物体初状态动能与势 能之和。
可见，在只有重力做功的系统内，动能与重力势能互相转化时总的机械能 保持不变。
物理必修2 第四章第四节机械能守恒定律 课件
结论 √
机械能守恒定律的应用
1．机械能守恒定律的常用表述形式 (1)用系统的状态量表述 E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 即系统初状态的机械能等于末状态的机械能． (2)用系统动能增量和势能增量间的关系表述 ΔEk＝－ΔEp 即系统动能的增加等于势能的减少． (3)用系统内各部分物体机械能变化量间的关系表述 ΔEA＝－ΔEB 即把系统内的物体分为A、B两组，A组机械能的增加量等于 B组机械能的减少量．
[解析] 甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机 械能守恒，但物体A机械能不守恒，A错．乙图中物体B除受 重力外，还受弹力，弹力对B做负功，机械能不守恒，但从 能量特点看A、B组成的系统机械能守恒，B错．丙图中绳子 张力对A做负功，对B做正功，代数和为零，A、B机械能守 恒，C对．丁图中动能不变，势能不变，机械能守恒,D对． [答案] CD
解析：可通过以下表格对各选项逐一分析：
选项 A
B C D
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
物体只有动能和势能相互转化时，其机械能 守恒
3．机械能守恒定律与动能定理的比较
机械能守恒定律
动能定理
适用 只有重力或弹力做 条件 功
没有条件限制，它不但 允许重力和弹力做功， 还允许其他力做功
不 同
分析 思路
只需分析研究对象 初、末状态的动能 和势能即可
点 研究 一般是物体组成的
对象 系统
不但要分析研究对象初、 末状态的动能,还要分析 所有外力所做的功
(3)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．如图甲、 乙所示．
新版必修二第八节机械能守恒定律 (共19张PPT)学习PPT
示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的 只有重力做功、弹簧弹力做功
先选取参考平面才能确定机械能。 只有重力(或弹簧弹力）做功
木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机 解：选择地面为零势能面，由机械能守恒可得
如图（1）所示，一个质量为m的物体自由下落，经过高度为h1的A点时速度为V1，下落到高度为h2的B点时速度为V2，写出物体在A
面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B 守恒条件包含两种情形:
D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。
中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所 小球是否还能到达原来的高度？为什么？
D、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。 C、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；
m
如图（1）所示，一个质量为m
的物体自由下落，经过高度为h1 的A点时速度为V1，下落到高度 为h2的B点时速度为V2，写出物 体在A点和B点时的机械能的表
达式，并运用动能定理及重力
做功与重力势能的变化关系找
出这两个位置机械能之间的关
系．(取地面为参考平面）
二、机械能守恒定律
1、推导： 设物体在下落过程中只受
守恒
3、你能猜想一下：机械能在什么情况下守 恒吗？
只有重力做功、弹簧弹力做功
机械能守恒定律：
※ 4、守恒条件：
解：选择地面为零势能面，由机械能守恒可得
只有重力(或弹簧弹力）做功 把质量为m的石头从h高的山崖上以角θ向斜上方抛出，抛出时的初速度v0，求石头落地时的速度v是多大？（不计空气阻力）
例：如图所示，下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、 B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D中的木块向下运动，图C中的木块向上运动.
高中物理【机械能守恒定律】优秀课件
人教物理必修第二册
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[思路点拨] 解答此题应注意把握以下两点： (1)机械能守恒时物体或系统的受力特点。 (2)机械能守恒时能量转化特点。
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[答案] C [解析] 图1中“蛟龙号”被吊车吊下水的过程中，钢绳的拉力对它做 负功，所以机械能不守恒，故A错误；图2中物块在F作用下沿固定光 滑斜面匀速上滑，力F做正功，物块机械能增加，故B错误；图3中物 块沿固定斜面匀速下滑，在斜面上物块受力平衡，重力沿斜面向下的 分力与摩擦力平衡，摩擦力做负功，物块机械能减少，故C正确；图4 中撑竿跳高运动员在上升过程中撑竿的弹性势能转化为运动员的机械 能，所以运动员的机械能不守恒，故D错误。
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机械能守恒定律
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学习目标要求
核心素养和关键能力
1.了解人们追寻守恒量和建立“能量 1.物理观念：与功和机械能相关的初
”概念的漫长过程。 步能量观念。
2.知道什么是机械能，知道物体的动 2.科学思维：(1)守恒思想。
能和势能可以相互转化。 (2)能对熟悉物理情境建构物理模型。
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2．能的转化： 在伽利略的理想斜面实验中，小球的_重__力__势__能___和 ___动__能___相互转化。
人教物理能的相互转化 1．物体沿光滑斜面上升，重力对物体做____负____功，物体的速度减 小，动能___减__少___，高度增加，物体的重力势能增加。
A．若取地面为零势能面，物体在 A 点具有的机械能是12mv2＋mgH
B．若取桌面为零势能面，物体在 A 点具有的机械能是12mv2
【新教材】8.4 机械能守恒定律 课件-人教版高中物理必修第二册(共32张PPT)
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。
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
机 1、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与 械 势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 能
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）
解：以地面为参考平面。
E1
mgh1
1 2
mv12
E2
mgh2
1 2
mv22
mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv2 2
v0
h1 h2
例题、把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆（如图所示）， 摆长为L，最大偏角为。求小球运动到最低位置时的速度为多大？
v0
G
G
v 自由落体运动
v0 G 竖直上抛运动
平抛运动
2、机械能守恒条件： （2）物体受重力或弹簧弹力，还受其他力，但其他力不做功。
v0
光滑斜面上运动的物体 A
甲
B
A
乙
C
2、机械能守恒条件： （3）物体系统只受重力和弹簧弹力，不受其他力。
小球和弹簧组成的系统在竖直方向上做往 返运动。
说
一
下列
说
化
转
动能增加
v
为
化
重