(完整版)机械能守恒定律课件
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机械能守恒定律ppt课件
−
1
2
2
由功能关系：弹 = − = −∆
联立得： − =
移向得： +
1
12
2
1
22
2
−
1
12
2
= 2 +
1
22
2
v1=0 v1=6m/s
压缩的弹簧
v2=0 v2=6m/s
弹簧恢复原来形状
结论：在只有弹簧弹力做功的小球和弹簧系统内，动能和弹性
注意:选用此式解题时,需选取零势能面。
(2) ΔEk增=ΔEp减 （或 ΔEp增=ΔEk减）
(3) ΔEA增=ΔEB减 （或ΔEB增=Δ物体只受重力或系统内弹力作用；
（2）物体除受重力或系统内弹力外,还受其他力,但其他力不做功；
（3）物体还受其他力,其他力做功，但其他力做功的代数和为0.
对小球，在下降过程中：
由动能定理：
− =
−
1
2
2
移向得：
ℎ1 +
1
12
2
= ℎ +
√
结论：
在只有重力做功时，动能和重力势能相互转化，而总的机械能
保持不变。
二、机械能守恒定律
情境二：只有弹簧弹力做功
对小球，在运动过程中：
由动能定理：弹 =
势能相互转化，而系统的总机械能保持不变。
二、机械能守恒定律
情境三：还有其他力做功
对小球，在下降过程中：
由动能定理：
ℎ1 − ℎ2 + 阻 =
1
22
2
1
− 12
2
机械能守恒定律ppt课件
所储存的生物能
蓄电池充电
电能转化为化学能
将电能转化为内能
用于烘烤食物
七、能量守恒定律
1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它
只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转
移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
2、说明：
①.该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是
解决物理学问题的一个重要方法。
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
沿光滑斜面上升
mg
竖直上抛
减少的动能到哪里去了？
由于物体的高度增加，它的重力势能增加了。这
说明，物体原来具有的动能转化成了重力势能。
动能与弹性势能的相互转化
【总结】
1.重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式——机械能。
1
1
1
1
WG mg • L + mg • L
2
4
2
2
3 Biblioteka gL831 2
mgL mv -0
8
2
1
得: V 3gL
2
植物的光合作用
光能转化为生物能
灯泡发光
电能转化为光能
使用手机过程
化学能转化为电能
再转化为光能和机械能
火力发电
化学能转化为内能
再转化为机械能
最后转化为电能
人吃东西
为了利用食物里
力势能的变化)
示重力的功
六、应用机械能守恒定律解题的步骤
例7、如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2
kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩
蓄电池充电
电能转化为化学能
将电能转化为内能
用于烘烤食物
七、能量守恒定律
1、内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它
只能从一种形式转化为别的形式，或者从一个物体转
移到别的物体，在转化或转移的过程中其总量不变。
2、说明：
①.该定律是贯穿整个物理学的基本规律之一，是
解决物理学问题的一个重要方法。
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
沿光滑斜面上升
mg
竖直上抛
减少的动能到哪里去了？
由于物体的高度增加，它的重力势能增加了。这
说明，物体原来具有的动能转化成了重力势能。
动能与弹性势能的相互转化
【总结】
1.重力势能、弹性势能与动能都是机械运动中的能量形式——机械能。
1
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WG mg • L + mg • L
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3 Biblioteka gL831 2
mgL mv -0
8
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得: V 3gL
2
植物的光合作用
光能转化为生物能
灯泡发光
电能转化为光能
使用手机过程
化学能转化为电能
再转化为光能和机械能
火力发电
化学能转化为内能
再转化为机械能
最后转化为电能
人吃东西
为了利用食物里
力势能的变化)
示重力的功
六、应用机械能守恒定律解题的步骤
例7、如图所示，在高1.5 m的光滑平台上有一个质量为2
kg的小球被一细线拴在墙上，球与墙之间有一根被压缩
《机械能机械能守恒》课件
从其他角度推导机械能守恒定律
总结词
通过其他角度推导机械能守恒定律，深入理 解机械能守恒的条件和内涵。
详细描述
除了上述两种推导方法外，还可以通过其他 角度推导机械能守恒定律。例如，从能量守 恒的角度出发，当只有重力或弹力做功时， 物体的机械能与其他形式的能量之间相互转 化，但总量保持不变。此外，还可以通过分 析物体的受力情况和运动状态来推导机械能 守恒定律。
宇称守恒
在量子力学中，宇称守恒是指在任何情况下，一个孤立系统的总宇称保持不变。宇称是描 述粒子在空间反射下变换性质的一个物理量。
感谢您的观看
THANKSΒιβλιοθήκη 机械能守恒定律的数学表达式
E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}+E_{p2}，其中E_{k}表示动能，E_{p} 表示势能。
机械能守恒定律的适用条件
1 2 3
只有重力或弹力做功
机械能守恒定律仅适用于只有重力或弹力做功的 理想情况，其他力（如摩擦力、电磁力等）不做 功或做功相互抵消。
物体运动轨迹为直线或平面曲线
热力学第一定律与能量守恒
01 02
热力学第一定律
热力学第一定律即能量守恒定律在热学领域的应用，表明在一个封闭的 热力学系统中，能量不能凭空产生也不能消失，只能从一种形式转化为 另一种形式。
内能
热力学第一定律涉及到内能的增加和减少，当系统与外界交换热量时， 内能会发生相应的变化。
03
热量与功的关系
在热力学中，系统对外界做功或外界对系统做功可以导致能量的转移，
03
机械能守恒定律的应用
机械能守恒在日常生活中的应用
骑自行车
当自行车下坡时，重力势能转化 为动能，使得自行车加速；上坡 时，动能转化为重力势能，需要 克服重力做功。
《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。
《机械能守恒定律》PPT课件
《机械能守恒定律》PPT课件
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
《机械能守恒定律》PPT课件
【探究一:动能与势能相互转化】
《机械能守恒定律》PPT课件
《机械能守恒定律》PPT课件
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。
《机械能守恒定律》PPT课件
《机械能守恒定律》PPT课件
《机械能守恒定律》PPT课件
内容：在 以只 相有 互重 转力化或，弹而力总做的功机的械物能体保系 持统 不内 变， 。物体的动能和势能可
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
谢谢聆听
质量为2Kg的小球在距离地面10m高处瞬时速度是10m/s，求出此刻小球的 机械能?(g=10m/s2) （以地面为参考面或者以抛出点为参考面）
E=Ek+Ep =300J
机械能之间的互相转化
请同学们以互相转化 重力势能和弹性势能之间可以互相转化 动能和弹性势能之间可以互相转化
（1）小球沿斜面从高处由静止滚下时，高度不断减小，速度不断增大。 （2）小球从斜面底沿另一斜面向上滚时，位置不断升高，速度不断减小。 小球每次好像都“记得”自己的起始高度，到斜面的另一边，总要达到原 来的高度。 小球凭借其位置而具有的重力势能与其运动而具有的动能在运动过程中是 相互转化的，而其总量是保持不变的。
判断机械能是否守恒的方法 (1)用做功（守恒的条件判定）来判断：分析物体或物体受力情况(包括 内力和外力)，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力 做功，没有其他力做功或其它力做功的代数和为零，则机械能守恒。 (2)用能量转化来判定：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机 械能与其它形式的能的转化，则物体系统机械能守恒。 (3)对一些绳子突然绷紧，物体间非弹性碰撞等问题，除非题目特别说 明，机械能必定不守恒，完全非弹性碰撞过程机械能也不守恒。
小球在最高点只有重力势能，没有动能，计算小球在最高点和最低 点重力势能的差值，根据机械能守恒定律就能得出它在最低点的动 能，从而算出它在最低点的速度。
《机械能守恒定律》优质课ppt课件
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
高中物理人教版必修二教学课件《机械能守恒定律》
g取10 m/s2。求:
(1)放开B物体，当B物体着地时A物体的速度;
(2)B物体着地后A物体还能上升的高度。
答案:(1)2 m/s
(2)0.2 m
3.如图所示，可视为质点的小球A、B用不可伸长的细软轻线连接，跨过固
定在地面上、半径为R的光滑圆柱，A的质量为B的3倍。当B位于地面时，
A恰与圆柱轴心等高。将A由静止释放，A落地时立即烧断细线，则B上升
项目
机械能守恒定律
动能定理
表达式
E1=E2
ΔEk=-ΔEp
ΔEA=-ΔEB
W=ΔEk
重力或弹力做功的过程是动能与势 合力对物体做的功是动能变
物理意义
能转化的过程
化的量度
应用范围
只有重力或弹力做功
无条件限制
守恒的条件和初末状态机械能的形
关注角度
动能的变化及合力做功情况
式及大小
【例1】 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、
的最大高度是(
A.
C.
答案:B
)
B.
D.2R
6.一滑雪跳台的示意图如图所示。假设运动员从雪道的最高点A由静止开始
滑下，不借助其他器械，沿光滑雪道到达跳台的B点时速度多大？当他落到
离B点竖直高度为10 m的雪地C点时，速度又是多大？(设这一过程中运动
员没有做其他动作，忽略摩擦和空气阻力，g取10 m/s2)
1.图甲中，各接触面光滑，A从B上端自由下滑的过程中，对A而言机械能守
恒吗？对A、B组成的系统机械能守恒吗？
提示:对A来说不守恒。B对A的弹力做负功，这个力对A来
说是外力，A的机械能不守恒。对A、B组成的系统机械能
机械能守恒定律-ppt课件
图7－8－8
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金榜冲关必备
达标对点演练
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答案 BC
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【状元微博】 (1)判断质点运动的过程中机械能是否守恒．若守恒，列 守恒方程式． (2)结合圆周运动的运动规律联立求解.
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达标对点演练
2. 能量转化判断法 若系统内物体间只有动能和重力势能及弹性势能的相互转 化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转 变成其他形式的能，则系统的机械能守恒．
3. 定义判断法 如物体沿水平方向匀速运动时，动能和势能之和不变，机 械能守恒；物体沿竖直方向或沿斜面匀速运动时，动能不 变，势能变化，机械能不守恒．
确的是
( )．
图7－8－10
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金榜冲关必备
达标对点演练
A．甲图中，物体A将弹簧压缩的过程中，物体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机械能守恒 D．丁图中，小球沿水平面做匀速圆周运动时，小球的机械
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答案 4.5 m/s
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应用机械能守恒定律解题的思路
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答案 (1)5 m (2)2.5 m
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机
表达式：EK 2 EP 2 EK1 EP1
械
能
守
恒
条件：只有重力或弹力做功
定
律
典型例题
解题步骤
重力势能转化为动能
EP减= ⊿EK增
探究规律
1.只受重力的过程
E1
mgh1
1 2
m v1 2
E2
mgh2
1 2
mv2 2
物体从位置1到位置2，由动能定
理得
mgh1
⊿EK增
mgh2
1 2
mv2
2
1 2
m v1 2
整理可得
mgh2
1 2
m v2 2
mgh1
1 2
m v12
即
E P 2 E K 2 E P1 E K1
2 解得 v 2gl(1 cos )
步骤3
F mg
当堂达标1
当堂达标2
当堂达标3
一小球在真空中下落，另有一质量相 同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落， 它们都从高度为h1的地方落到h2的地方，在 两种情况下，重力所做的功相等吗？重力 势能各转化为什么形式的能？机械能守恒 吗？
当堂达标4
1 2
m v1 2
同理可解得
E2
mgh2
1 2
mv2 2
探究规律 2.只有重力做功的过程
③物体从位置1到位置2，由动能 定理得
mgh1
mgh2
1 2
mv2 2
1 2
m v1 2
整理可得
mgh2
1 2
m v2 2
mgh1
1 2
m v12
即 E P 2 E K 2 E P1 E K1
E2 E1
把质量为0.5kg的石块从10m高处以 30°角斜向上方抛出，初速度是5m/s。 不计空气阻力。
问：石块落地时的速度是多大？ 竖直上抛呢？以其它角度抛出呢？ 换个质量大一点的石块呢？
10 2m / s
动能势能相互转化 实验体验与猜想
探究规律 探究结论
小结
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。
探究结论
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。这就 是机械能守恒定律。
表达式 ⊿EK增=⊿EP减
EK 2 EP2 EK1 EP1
条件
由相互作用 的物体组成。
典型例题
【例题】把一个小球用细线悬挂起来，就成
为一个摆（如图），摆长为 l，最大偏角
为 。小球运动到最低位置时的速度是多大？
动能定理表达式：W总=Ek2-Ek1 重力做功，重力势能减小：
WG=EP1-EP2 弹力做功，弹性势能减小：
W弹=EP1-EP2
动能和势能相互转化
定量 关系？
探究规律 情景1：
质量为m的物体在自由下落的 过程中，离地面高度为h1时速度为 v1，离地面高度为h2时速度为v2；问
问题1：小球由1位置到2位置过程中，小 球受力情况、力做功情况怎么样？
解：取小球为研究对象，受力分析，只有重力做功， 机械能守恒。
选最低点所在平面为零势能面， 步骤1
小球在最高点时
EK1 0
步骤2
EP1 mgl(1 cos )
小球在最低点时
E 1 mv 2
F
2 K 2
E 0 P2 mg
由机械能守恒定律得
EK 2 EP2 EK1 EP1
即 1 mv2 mgl(1 cos )
E2 E1
：问忽题略4空：气阻力，如果小球由1点斜
抛到2点、沿光滑斜面由1自由下滑到 2点、沿光滑曲面由1位置自由下滑到 2点，上述推导过程还成立吗？
1
H
2h
探究规律
2.只有重力做功的过程
质量为m的物体由静止从光 滑斜面上滑下， 离地面高度为h1 时速度为v1，离地面高度为h2时 速度为v2；问
问题2：小球由1到2过程，有什么能发生 了变化、能否利用已给物பைடு நூலகம்量定量表述？
问题3：选地面为零势能面，能否写出物 体在1时的机械能E1和物体在2时的机械能 E2？ 看他们存在什么关系？
探究规律 1、只受重力的过程
1、小球只受重力，仅有重 力做功 2、重力势能减少
⊿EP减=mgh
动能增加⊿EK增=mgh
①在物体下落过程中，动能和重 力势能是如何转化的？ ②选地面为零势能面，写出物体 离地面高度h1时的机械能E1，离 地面高度h2时的机械能E2。 ③ E1和E2存在什么关系？
探究规律 2.只有重力做功的过程
解：
①重力势能减少，动能增加，重 力势能转化为动能。 ②在位置1，物体的机械能为
E1
mgh1
总结二：
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。
总结二：
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。
探究规律 3.只有弹力做功的过程
【实验演示】 气垫导轨上的水平弹簧振子
总结三：
在只有弹力做功的物体系统内， 动能和弹性势能可以相互转化， 总的机械能保持不变。