高中物理必修2机械能守恒定律(ppt).ppt


课堂训练
3、如图所示,在竖直平 面内有一段四分之一圆 弧轨道,半径OA在水平 方向,一个小球从顶端 A 点由静止开始下滑, 已知轨道半径 R = 10cm , 1.41m/s 不计摩擦,求小球刚离 开轨道底端 B 点时的速 度大小?
机械能守恒定律解题的一般步骤
(1)根据题意,选取研究对象(物体或系统)
1、在下列的物理过程中,机械能守恒的有(BD)
课堂训练
A.把一个物体竖直向上匀速提升的过程
B.人造卫星沿椭圆轨道绕地球运行的过程 C.汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的
过程
D.从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹
簧上,压缩弹簧的过程,对弹簧、物体和地
球这一系统
2、一辆小车静止在光滑的水平面上,小车 立柱上固定一条长为L,拴有小球的细绳.小 球由与悬点在同一水平面处释放.如下图所 示,小球在摆动的过程中,不计阻力,则下 列说法中正确的是( BC ) A.小 球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守 恒 D.小球和小车的总机械 能不守恒
质量为m的物体自由 下落过程中,经过高度 h1的A点时速度为v1,下 落至高度h2的B点处速度 为v2,不计空气阻力, 取地面为参考平面,试 写出物体在A点时的机械 能和B点时的机械能,并 找到这两个机械能之间 的数量关系。
m
A
v1
h1
B
v2
h2
A点
B点
1 2 EB EkB EPB mv2 mgh2 2 1 1 2 根据动能定理,有 W mv mv 2 G 2 1 2 2
2.机械能守恒定律成立的条件: 只有重力或弹簧的弹力做功.
注意:
只有重力或弹力做功与只受重力或 弹簧弹力作用的含义不同. (1)只受重力或弹力 (2)除重力或弹力外还受其它力,但 其它力不做功。
3、机械能守恒定律的另一种表述:
只有重力或弹力做功的情况下,重 力势能或弹性势能的减少量(或增加 量)等于动能的增加量(或减少量) .
及研究的过程。 (2)对研究对象进行受力分析,弄清各力在 研究过程中的做功情况,判断是否符合机 械能守恒的条件。 (3)恰当地选取参考平面,确定研究对象在 过程中的起始状态和末始状态的机械能(包 括动能和势能)。
(4)根据机械能守恒定律列方程,进行求解。
4、在距离地面20m高处以15m/s的初 速度水平抛出一小球,不计空气阻 2 力,取g=10m/s ,求小球落地速度 大小?
重力做功在数值上等于物体重力势能的减少 量。
1 2 E A EkA EPA mv1 mgh1 2
WG mgh1 mgh2
1 1 2 2 由以上两 mv2 mgh2 mv1 mgh1 2 式可以得到 2
由此可见: 在只有重力做功的物体系内,动能 和重力势能都发生了变化,但机械能 的总量保持不变。
5.8 机械能守恒定律
知识回顾
1、动能:物体由于运动而具有的能。
1 2 Ek mv 2
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高 度有关的能。 P 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。 1
E mgh
k l
2
Ep
2
4、动能定理:合力所做的总功等于物体 动能的变化。
E E E E
P1 P2 K2
K1
说明
如果问题中只有动能和重力势能 的相互转化,没有涉及到弹性势能, 此时机械能守恒的条件可以表述为: 只有重力做功 以后遇到的问题绝大多数都是这 种情形。
应用机械能守恒定律解题的优点
应用机械能守恒定律解决问题,只 需考虑运动的始末状态,不必考虑两个 状态之间过程的细节.如果直接用牛顿 运动定律解决问题,往往要分析过程中 各个力的作用,而这些力往往又是变化 的,因此一些难以用牛顿运动定律解决 的问题,应用机械能守恒定律则易于解 决。
5、如图所示,物体A、B 用绳子连接穿过定滑轮, 已知 m A =2 m B , 绳子的 质量不计,忽略一切摩 擦,此时物体A、B距 地面高度均为 H ,释放 A,求当物体A刚到达 地面时的速度多大? (设物体 B 到滑轮的距 离 大 于 H )
作业
课本 P25
3、4
同样可以证明: 在只有弹簧弹力做功的物体系内, 动能与势能相互转化,物体机械能的总 量也保持不变。
1、机械能守恒定律: 在只有重力或弹簧弹力做功的物体系 统内,动能与势能可以互相转化,但总的 机械能保1 E p1
1 1 2 2 mv2 mgh2 mv1 mgh1 2 2
1 2 1 2 W总= mv2 mv1 2 2
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 EP 2
一、动能与势能的相互转化
物体动能、重力势能和弹性势能的 总和叫做物体的机械能. 1、动能和重力势能可以相互转化 重力做功 2、动能和弹性势能可以相互转化 弹力做功 通过重力或弹力做功,机械能 可以从一种形式转化成另一种形式
25m/s
一、动能和势能的相互转化 小 结 通过重力和弹力做功,动能和势能可以相互转化 二、机械能守恒定律 1、条件:系统内只有重力或弹力做功 1 1 2 2 2、表达式: mv2 mgh2 mv1 mgh1
2

E E E E
P1 P2 K2
2
K1
三、功能原理 1 如果除重力、弹力外其它力做正功,机械能增加 2 如果除重力、弹力外其它力做负功,机械能减少
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高中物理第四章机械能和能源5机械能守恒定律课件教科版必修2.ppt

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1 2
mv
2 2
E3
1 2
mv
2 3
1 2过程:由动能定理
mgh1
-mgh2=
1 2
mv22
-0
mgh1
mgh2+:由动能定理
mgh2=
1 2
mv32
-
1 2
mv22
mgh2+
1 2
mv22
1 2
mv32
E2=E3
1 3过程:由动能定理
mgh1=
1 2
mv32
C.操作时应先放纸带,后接通电源 。 D.打点计时器应接在电压为4~6V的直流电源上 。
答案:B
2、在验证重锤自由下落过程中机械能守恒的实验中,下 列说法正确的是 [ ]
A.实验时,应先接通打点计时器,等打点稳定后再释 放纸带
B.必须用天平称量所用重锤的质量
C.为了方便,应在打下的纸带上每5个点取一个计数点 进行测量和计算
(3) 先 接 通 电 源 , 松 开 纸 带 , 让 重 物带着纸带自由下落,计时器就在 纸带上打下一列小点。
电火花计 时器
纸带
夹子 重物
(4)重复几次,得到3~5条纸带。
(5)在打好点的纸带中挑选“点迹清楚且第一、二两
点间距离约为2mm”的一条纸带,记下第一个点的位
置O,并在纸带上从任意点开始依次选取几个连续的
v 25m / s
小结
例3 以20m/s的速度将质量是m的物体从地面竖直向上抛出,若忽
略空气阻力, (以地面为 参考面) 求:(1)物体上升的最大高度?
(2)上升过程中何处重力势能和动能相等?速度多大?
⑶动能为重力势能三分之一是的速度? 解:整个过程因为只有重力做功,所以机械能守恒。

人教版高一物理必修第二册机械能守恒定律(共18张PPT)

人教版高一物理必修第二册机械能守恒定律(共18张PPT)
(2)他所能到达的最大离地高度为多少(场地足够高)?
(3)若从B高台开始下滑,为能到达A高台,此人下滑的最小速度为多少?
课堂练习
1.(多选)下列过程中,在不计空气阻力的情况下机械能守恒 的是( ) A.物体做自由落体运动 B.用轻绳系一小球,给小球一初速度,使小球以另一端为 圆心,在竖直面内做圆周运动,小球在做圆周运动的过程 中 C.自由下落的炸弹在空中爆炸 D.物体以一定的初速度冲上光滑的斜面
第八章 第四节 机械能守恒定律
前面我们学习了重力势能、弹性势能和动能,它们分 别有怎样的特点?与做功分别有怎样的关系?
[情境展示] 图片中展示的各种运动过程,是什么力做功?有哪些
能量参与了转化?
小孩荡秋千
瀑布
蹦极
蹦床
一、动能与势能的相互转化
1.机械能概念:物体的动能和势能之和称为物体的机械能。 机械能包括动能、重力势能和弹性势能。通过做功,机 械能可以从一种形式转化为另一种形式。 2.计算公式:E=Ek+Ep 3.机械能是标量 4.具有相对性(需要设定零势能面)
二、追寻守恒量
钢球用细线悬起,请一个同学靠近将钢球拉至同学鼻子处释放, 摆回时,观察钢球所能达到的高度。将小钢球换成塑料球再做, 观察现象。
钢球所能达到的高度与初始高度基本相同, 说明什么问题?
二、追寻守恒量 DIS实验
三、机械能守恒定律
请以物体沿光滑曲面滑下为例,推导动能与势能 的相互转化是否存在某种定量的关系。
[例题2]质量为25kg的小孩坐在秋千上,小孩离栓绳子的横梁2.5m,如果秋千摆
与其当一辈子乌鸦,莫如当一次鹰。
到最高点时,绳子与竖直方向的夹角是60°,当秋千板摆到最低点时(不计空气 由静止释放到最低点,弹簧的长度也等于L(在弹性限度内),这时A、B两球在最低点的速度分别为vA和vB,则( )

人教版高一物理必修二第八章第一节功和功率PPT

人教版高一物理必修二第八章第一节功和功率PPT

l1
α
F
WF1=F1·l
WF2=F2·0
l
F1
又 F1=F cos α
即W=Fcosα·l
W表示力对物体所做的功;
高中物理
一、功
F表示物体所受到得力;
L是物体所发生的位移;
1、定义:
α是力F和位移L之间的夹角;
求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移 力对物体所做的功,上等做于的力功的。大小、位移的大小、力与位移夹角余弦 这三者的乘积
(2)摩擦力对木箱所做的功; (3)外力对木箱所做的总功.
W1=Fxcos 60°=40×8×0.5 J=160 J (2)摩擦力对木箱做负功 f=Fcos 60°
W2=﹣fx=﹣Fxcos 60°=﹣160J
(3)外力对木箱所做的总功:
W=W1+W2=0
典例精析
二、功的计算
针对训练 如图所示,两个互相垂
锐角 钝角 锐角 钝角
典例精析
一、正、负功的判断
例2 质量为m的小物块在倾角为α的
斜面上处于静止状态,如图所示.若
N
f
x
斜面体和小物块一起以速度v沿水平方
向向右做匀速直线运动,通过一段位
移x.斜面体对物块的摩擦力和支持力
mg
的做功情况是( B )
A.摩擦力做正功,支持力做正功 B.摩擦力做正功,支持力做负功 C.摩擦力做负功,支持力做正功
直的力F1与F2作用在同一物体上, 使物体通过一段位移的过程中,力
F1对物体做功4 J,力F2对物体做功3 W1 4J J,则力F1与F2的合力对物体做功为 W2 3J
(A)
A.7 J
B.1 J
功为标量,合力做功等于F1与 F2做功的代数和

人教版高中物理必修二第七章第8节机械能守恒定律课件2

人教版高中物理必修二第七章第8节机械能守恒定律课件2

力 有重力弹力以外的力作用但
或 弹
这些力不做功
力 做
有重力弹力以外的力做功,
功 但这些力做功的代数和为零
课堂练习
1. 下列几种情况中,机械能一定守恒的是( BC )
A. 做匀速直线(F合=0)运动的物体 B. 水平抛出的物体(不计空气阻力) C. 固定光滑曲面上运动的物体 D. 物体以0.8g的加速度竖直向上做匀减速运动
在这个过程中机 械能是否守恒呢?
机械能守恒定律的理论推导 (以物体沿光滑曲面滑下例)
A点机械能 E1=Ek1+Ep1 B点机械能 E2=Ek2+Ep2 重力对物体做的功等于物体动能的增加量:
W=Ek2-Ek1 重力对物体做的共等于物体重力势能的减少量:
W =Ep1-Ep2 两式联立 Ek2-Ek1=Ep1-Ep2 移项 Ek2+Ep2=Ek1+Ep1 可得 E2=E1 即证机械能守恒。
于B的机械能的减少量)
课堂小结
1. 机械能:
包括动能重力势能和弹性势能。
2. 机械能守恒定律:
系统只有重力和系统内弹簧弹力做功,机械能 的总量保持不变,表达式为
1.EK1 EP1 EK 2 EP2 2.EK减 EP增3.E1减 E2增
3.机械能守恒定律成立的条件:
只 只有重力和系统内弹力作用, 有 没有其他力作用 重
知识回顾
机械能的表现情势:
机械能
动能 势能
重力势能 弹性势能
第七章 机械能守恒定律
7.8 机械能守恒定律
过山车
动能和势能的转化
1. 动能与势能的相互转化
动能
弹性势能
重力势能
2. 机械能守恒定律
一物体沿着光滑的斜面滑,在某一位置 A时,它的动能是 Ek1,势能为 Ep1。

机械能守恒定律【公开课教学PPT课件】高中物理

机械能守恒定律【公开课教学PPT课件】高中物理

ho
B
v0
EA ? E0
人教版新课标
目录
新课导入
动能和势能 的相互转化
机械能概念 科学探究 机械能守
恒定律 学以致用 小结与作业
第七章 机械能守恒定律
高中物理必修2
【科学探究——实验验证】
实验原理:
思考:如何测小球的速度?
光源
遮光片
v0=?
d v1 t
人教版新课标
目录
新课导入
动能和势能 的相互转化
【动能和势能的相互转化】
新课导入
动能和势能 的相互转化
机械能概念
科学探究 机械能守
恒定律 学以致用
小结与作业
分析撑杆 跳高中的 人和杆的 能量怎么 转化的。
人教版新课标
目录
新课导入
动能和势能 的相互转化
机械能概念 科学探究 机械能守
恒定律 学以致用 小结与作业
第七章 机械能守恒定律
【机械能概念】
高中物理必修2
遮光时间。
5、根据记录的数据,计算小球在A点 及在最低点时的机械能,并比较
是否相等。
实验数据(打开Excel表)
人教版新课标
目录
新课导入
动能和势能 的相互转化
机械能概念 科学探究 机械能守
恒定律 学以致用 小结与作业
第七章 机械能守恒定律
高中物理必修2
【科学探究——实验验证】
实验结论:小球在A点的机械能与在O点的机械能 相等
高中物理必修2
【学以致用】
分析下列实例中的物体机械能是否守恒
v
在空中匀速 下落的跳伞 运动员
光滑水平面上运 抛出的篮球 动的小球,把弹 在空中运动 簧压缩后又被弹 (不计阻力) 回来。

人教版高中物理必修第二册 第8章 第5节 实验:验证机械能守恒定律(课件)

人教版高中物理必修第二册 第8章 第5节 实验:验证机械能守恒定律(课件)

环节三:处理数据,得出结论,分析实验误差, 验证机械能守恒定律
根据实验原理有mgh初﹣mgh末=12mv末2﹣12mv初2,那么实验中该 怎样测量物体重力势能的减少量呢?
选择点迹小而清晰的纸带,为了减小实验误差,测
量下落高度时,要从第一个小而清晰的点迹测起,并且
各点对应的高度一次测完。利用刻度尺测出hOA、hOB、 hOC、hOD、hOE、hOF、hOG。研究从B点到F点的运动过程, 重力势能的减少量为mg(hOF﹣hOB)。
课堂练习
D
课堂练习
B
课堂练习
C AB
m(hC﹣hA)2 8T2
﹣mghB
不正确。因为如果测量是从起始点算起
A
的,则需要满足mgh=12mv2,即v2=2gh。还
需要进一步判断图像的斜率是否接近2g。
首先,组装实验装置,将检查、调整好的打点计时器竖直固定 在铁架台上,接好电路。然后,将纸带的一端用 夹子固定在重物上,另一端穿过打点计时器的限 位孔,用手提着纸带使重物静止在靠近打点计时 器的地方。先接通电源,后松开纸带,让重物带 着纸带自由下落。更换纸带重复做3~5次实验。 最后,对得到的纸带进行数据处理,分析实验数 据,得到实验结论。
可以按照上述方法来验证mgh=12mvn2是否相等。除了通过计算来分 析数据,我们还可以采用什么方式分析数据?
图像法。 我们可以通过作出什么图像来验证机械能是否守恒? 可以从纸带上选取多个点,测量从第一个点到其余各点下落的 高度,并计算出各点速度的二次方,以v2为纵轴、以h为横轴,根据 计算出的实验数据作出v2-h图像。
环节二:根据实验原理,明确实验步骤,搭建 实验器材,完成实验数据测量
实验器材
打点计时器、低压交流电源、带有铁夹的铁架台、纸带、复写 纸、带夹子的重物、刻度尺、导线等。

机械能守恒定律(课件)高一物理(人教版2019必修第二册)

面高H处自由落下,不计空气阻力,以桌面为参考面,则小球
落到地面时的机械能为( B )
A.mgh B.mgH C.mg(H+h) D.mg(H-h)
【典例示范】
下列情况中,说法正确的是( C )
A.物体做匀速运动时,机械能一定守恒 B.物体所受合外力做功为零时,机械能一定守恒 C.物体所受合外力做功不为零时,机械能可能守恒 D.物体做曲线运动时,机械能一定不守恒
球刚接触弹簧,

直到把弹簧压
末状态机械能:

缩至最短位置

这个过程中。
此过程由动能定理可得:




结论:此过程机械能守恒


论 在只有弹力做功的物体系统内,物体的动能 和弹性势能可以相互转化,但机械能的总量
保持不变 Ep1 Ek1 Ep2 Ek2
三、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 以相互转化,机械能保持不变。
机械能守恒定律
知识回顾
动能和势能都是机械能
1、动能:物体由于运动而具有的能量。
2、重力势能:地球上的物体具有的跟它的高度有关的能量。
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。
变式、一质量为m的木块放在地面上,用一根轻弹簧连着木块,
如图示,用恒力F拉弹簧,使木块离开地面,如果力F的作用点向
上移动的距离为h,则( C )
A. 木块的重力势能增加了Fh
B. 木块的机械能增加了Fh

物理人教版(2019)必修第二册8.5实验:验证机械能守恒定律(共34张ppt)

的下落空间。打点计时器平面与纸带限位孔调整在竖直方向,同时需保
持纸带竖直,以减小摩擦阻力,先接通电源,再释放纸带。
三、数据处理:
1.纸带如何选取?
①点迹清晰
②前两点间的距离约为2 mm
(确保初位置速度为0)
1 2
1
h gt 9.8 0.022 m 2mm
2
2
如果没有符合这一条件的怎么办,该如何验证?
时间,不需要秒表.实验中需要刻度尺测量点迹间的距离,从而求
解瞬时速度和下降的高度,故选项 D 正确,A、B、C 错误.]
1 2
2.(多选)用自由落体法验证机械能守恒定律,就是看 mvn是否
2
等于mghn(n为计数点的编号0、1、2…n).下列说法中正确的是
铁架台
重物
夹子
二、实验步骤
1.按图安装实验器材,电源接学生电源,并将输出电压调至4~6V交流。
接通电源前,用手提升纸带至重锤靠近打点计时器处。
2.先接通电源,再松开纸带,让重物自由下落。关闭电源,取下纸带备
用。
3.重复步骤2两次,打出3条纸带。
4.取点迹清晰,且第一、二点距离接近2mm的纸带进行测量。先将第
可以避开起始点
B
A
Δh
我们可以选取A、B两点,比较它们的机械能EA和EB
1
2 1
mv B - mvA 2 mg h
2
2
1 2 1 2
v B - vA g h
2
2
2.距离如何测量?
①在距离O点较远处依次标记计数点1、2、3…
②用刻度尺从初始点开始,一次测量出各点对应刻度。
2
1
O
h1
h2

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

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。
人教物理必修第二册
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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
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