《机械能守恒》说课PPT
第3讲 《机械能的转化和守恒》——教师版
知识讲解 第 3 讲 机械能的转化及守恒
一、 动能和势能的转化
1. 机械能：动能和势能的和称为 机械能 。
2. 动能转化为重力势能时，物体的速度不断 减小 ，高度不断 增加 ；重力势能转化为动能时，高度
减小 ，速度 增大 。
3. 动能转化为弹性势能时，速度 减少 ，弹性形变 变大 ；弹性势能转化为动能时，弹性形变 变小 ，
速度 增大 。
4. 判断动能和势能相互转化的步骤：①明确研究对象和要研究的过程；②明确物体在起始位置所具有的动能和势能；③在运动过程中物体的位置、形状、速度是否发生变化，相应物体的重力势能、弹性势能和动能是否发生变化；④得出结论：一种形式的能减少，其他形式的能必定增加。
二、 机械能守恒
1. 物体通常既具有 动能 ，又具有 势能 。
2. 当物体只受重力和弹性力时（不受 阻力 时），机械能总量 保持不变 。即动能 减小 了多少，势能就增加多少；势能减小了多少，动能就 增加 多少。
3. 滚摆在下降过程中，会越转越快，则增加的动能是由减小的重力势能转化而来；滚摆在上升的过程 中，速度会越来越小，动能减小，重力势能增加，动能转化为重力势能。
4. 如果存在摩擦阻力，动能和势能在相互转化的过程中，机械能的总量会减小。减小的机械能转化为 摩擦产生的内能。
特别提醒：动能和势能的转化可以发生在同一个物体上，也可以发生在不同的物体间，因此在运用机械能 守恒定律时要注意研究对象的选取。例如压缩的弹簧将物体弹起的过程中，弹簧的弹性势能转化为物体的 动能，对弹簧和物体而言机械能是守恒的，但对该受力物体而言，机械能并不守恒。
题型一：动能和势能的转化
【例 1】 滚摆从图中的位置 a 静止释放，下降经过位置 b，继续下降，再到达最低点 c，滚摆在这一过程中
（ D ）
A. 在位置 a 时动能最大
B. 在位置 c 时动能为零
C. 在位置 b 时重力势能最大
高中物理《机械能守恒定律》微课精讲+知识点+教案课件+习题
知识点：
01
重力势能与弹性势能
1．重力势能
(1)定义：物体的重力势能等于它所受重力与所处高度的乘积。
(2)表达式：Ep＝mgh。
(3)矢标性：重力势能是标量，但有正负，其意义表示物体的重力势能比它在参考平面大还是小。
(4)重力势能的特点：
①系统性：重力势能是物体和地球所共有的。
②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。
(5)重力做功与重力势能变化的关系：
WG＝－ΔEp。
2．弹性势能
(1)定义：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。
(2)大小：与形变量及劲度系数有关。 (3)弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加。
02
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，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变。
2．机械能守恒的条件
只有重力或弹力做功。
3．对守恒条件的理解
(1)只受重力作用，例如在不考虑空气阻力的情况下的各种抛体运动，物体的机械能守恒。
(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或系统内的弹力做功。
(3)弹力做功伴随着弹性势能的变化，并且弹力做的功等于弹性势能的减少量。
4．机械能守恒的三种表达式
(1)E1＝E2(E1、E2分别表示系统初、末状态时的总机械能)。 (2)ΔE(k)＝－ΔE(p)或ΔE(k增)＝ΔE(p减）(表示系统势能的减少量等于系统动能的增加量)。
(3)ΔE(A)＝－ΔE(B)或ΔE(A增)＝ΔE(B减)(表示系统只有A、B两物体时，A增加的机械能等于B减少的机械能)。
03
机械能守恒的判断
机械能是否守恒的几种判断方法
(1)利用机械能的定义判断(直接判断)：若物体动能、势能均不变，机械能不变。若一个物体动能不变、重力势能变化，或重力势能不变、动能变化或动能和重力势能同时增加(减小)，其机械能一定变化。
机械能守恒定律课件
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1 高二物理必须版2课件
机械能守恒课件
1. 要点探究
探究点一：
机械能是指系统内所有物体的动能和势能(重力势能，弹簧所具有的弹性势能)的总和．
(1)机械能是一个状态量，机械运动的物体在某一位置时，具有确定的速度，也就有确定的动能和势能，即具有确定的机械能．
(2)机械能是一个相对量，其大小与参考系、零势能面有关．
(3)机械能是标量，是系统所具有的
探究点二：、
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，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．这叫做机械能守恒定律．
(2)机械能守恒定律的表达形式：
①初、末状态的机械能相等，即：
EK1＋EP1＝Ek2＋EP2
②重力势能的增加(减少)量等于动能的减少(增加)量，即：ΔEP增＝ΔEk减．
(3)定律适用条件：
只有重力做功或系统内(弹簧)弹力做功.
探究点三：
机械能守恒的判定：
(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，弹簧弹力外，有无其他力做功，若无其他力做功，则其机械能守恒．若有其他力做功，且不为零，则其机械能必不守恒．
(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．
探究点四：
机械能守恒定律的运用：
(1)应用步骤
①选取研究对象(物体或系统)．
②明确研究对象的运动过程，分析研究对象在过程中的受力情况，弄清各力做功情况，判断机械能是否守恒．
③选取恰当的参考平面，确定研究对象在初末状态的机械能．
《7.8 机械能守恒定律的应用——多质点系统机械能守恒》PPT
一、多质点系统机械能守恒条件
经过前面的学习，我们已经知道机械能是由三部分能量组合而成的——重力势能、弹性势能、动能。这三个能量都具有一个共同特征：相对性——总是相对于某一其他物体而言的：重力势能相对于零势面而言，弹性势能相对于势能零点而言，动能相对于参考系而言。所以我们认为机械能并不是某个物体所独有的，而是一个物体与其参考物（一般指地球）所共有的能量，这就是机械能的“系统性”特征。【PPT】
我们之前研究的往往是单个物体和地球之间组成系统的机械能守恒，如：国际空间站在万有引力作用下围绕地球做匀速圆周运动，其机械能守恒。【板画】怎么判断的呢？【PPT】1、只受保守力作用；2、除保守力外，还受其他力作用，但这些力不做功；3、除保守力外，还受其他力作用，且这些力在做功，但做功的代数和为0。三大条件满足其一即可。这就是单质点与地球机械能守恒的条件；那今天我们来看这样一个情况，比方说：空间站被几个飞碟通过弹簧给捕捉、挟持了【板画】，它们就组成了一个整体，我们称之为“系统”。请问：这个多质点的系统与地球间机械能守恒吗？如何去判断呢？好，首先我们来回顾一对儿概念“内力与外力”：什么是内力呢？就像飞碟和空间站之间的弹力，这种成对儿产生于系统内部，并且等大反向的力就叫做内力，内力对于机械能有没有影响？显然没有！因为它们做功的效果相反，比方说一个做功+5J，一个做功-5J，代数和为0。就好像咱们班一个同学给了另一个同学一块儿糖，咱们班包含糖的总数变不变？是不变的；那能够影响机械能的力是哪个力呢？就是“外力”并且其对系统做功，就好像从外面给咱们班抛入一块儿糖，咱们班的含糖量是不是就要增加？对，所以为了使机械能守恒不变，我们对外力就要做以下几点要求：1、只受保守力作用；2、除保守力外，还受其他力作用，但这些力不做功；3、除保守力外，还受其他力作用，且这些力在做功，但做功的代数和为0。这就是多质点组成的系统与地球机械能守恒的条件。【PPT】
高二物理机械能及其守恒定律(课件)
机械能
【知识结构】
【基本概念与基本规律】
1．对公式W = F s cosθ的理解
（1） 只适用于恒力做功的计算，对于变力做功，上式一般不适用；
（2） 公式中的s是力的作用点的位移，θ是力F与位移s的夹角；
（3） 功是相对物理量，在计算功时，通常取地球为参考系；
（4） 注意区别合力的功与某一个力的功；
（5） 正功、负功的物理意义：表示输入能量或耗散能量。功的正负不表示功的大小，比较功的大小必须看功的绝对值；
（6） 功是过程物理量，其数值通常与具体的物理过程有关。
例1（1993年·全国）如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力 （ C ）
A．垂直于接触面，做功为零 B．垂直于接触面，做功不为零
C．不垂直于接触面，做功为零 D．不垂直于接触面，做功不为零
2．功率
（1） 定义式 tWP
① 它是普适的，不论是恒力的功，还是变力的功，它都是适用的；
② 它表示t时间内的平均功率，当力非均匀地做功时，它粗略地描述了力做功的快慢程度； 机
械
能 基本概念 功率
基本规律 做功跟动能改变的关系 21222121mvmvW总
机械能守恒定律 Ek1 + Ep1 = Ek2 + Ep2 平均功率
瞬时功率 P = F v cosθ P = W / t
P = F v cosθ 恒力功 W = F s cosθ
机械能 动能 221mvEk
势能 重力势能 Ep = mgh
弹性势能
重力做功跟重力势能改变的关系
③ 应注意P、W、t的同一性；
平均功率与时间段的选取相关。
（2） 条件式 P = F v cosθ
① 式中的θ是力F与速度v夹角，必须注意与公式W = F s cosθ中的θ的区别，两者的意义不同，数值也不一定相同；
第五章课件机械能及其守恒定律(DOC)
第五章 机械能及其守恒定律
一、功
1概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积
3公式：W=F S cos θ
4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W总=W1+W2+„+Wn 或W总= F合Scos θ
8 合外力的功的求法：
方法1：先求出合外力，再利用W=Flcosα求出合外力的功。
方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
例1 物体在合外力作用下做直线运动的v一t图象如图所示。下列表述正确的是
A．在0—1s内，合外力做正功B．在0—2s内，合外力总是做负功C．在1—2s内，合外力不做功D．在0—3s内，合外力总是做正功二、功率
1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：tWP（平均功率）
cosFP（平均功率或瞬时功率）
3单位：瓦特W
4分类：
额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率
实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P实≤P额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P=Fv和F-f =ma
6 应用：
（1）机车以恒定功率启动时，由FP（P为机车输出功率，F为机车牵引力，为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力fF时，速度不再增大达到最大值max，则fP/max。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F恒定为fma，速度不断增加汽车输出功率FP随之增加，当额定PP时，F开始减小但仍大于f因此机车速度继续增大，直至fF时，汽车便达到最大速度max，则fP/max。
机械能守恒ppt人教版 机械能守恒定律课件
. 《机械能守恒ppt人教版 机械能守恒定律课件》
摘要：动能可以化 势能 势能也可以化 动能，(或)动能，势能机械能
机械能守恒定律课件
教学目标
知识与技能
()知道机械能包括动能和势能
能用实例理动能和势能相化
()能释些有关动能、重力势能、弹性势能相化简单现象
(3)初步了机械能守恒含义
程与方法
通观察和实验认识动能和势能化程
3情感、态与价值观
()关心机械能与人们生活系有将机械能应用生活识
()培养学生具有爱国识
教学重难
动能和势能化程
教学工具
滚摆、铁锁、细绳、溜溜球、 铁架台、 钢球、 细线、带弹簧斜面
教学程
引入新课
. 、复习导入
我们初二候就已学习关能量化请回答电 灯工作候能量是怎么化?风力发电机工作候能量是怎么化?水利发动机工作候能量是怎么化?电动机工作候能量是怎么化?
学生讨论回答
二、情景操作乒乓球吸引学生力并切入主题
动手动脑搞探究
老师提问什么乒乓球松手能够不停上下运动呢?这要学生己探究
实验滚摆实验出示滚摆并简单介绍滚摆构造及实验做法
事先应摆轮侧面某处涂上鲜明颜色标志告诉学生观察颜色标志可以判断摆轮动快慢
学生实验
先将滚摆置高然释放摆轮
分析摆轮高静止摆轮只有重力势能没有动能
摆轮下降其高降低重力势 能减少;摆轮旋着下降;而且越越快其动能越越
摆轮到低动快动能;其高低重 力势能
摆轮下降程其重力势能逐渐化动能
仿照摆轮下降程分析得出摆轮上升程摆轮动能逐渐化重力势能
三、加强巩固
单摆实验说明动能和重力势能是可 以相化
蹦蹦床分析弹性势能和动能相化
得出动能和弹性势能也是可以相化
然界动能和势能相化事例很多
. 首先分析课图55—,加深学生对动能、势能化认识再请学生列举生活动势能化实例老师和学生共分析
如下坡行车运动得越越快、打夯等
概括结论动能和势能 可以相化
四、引出机械能定义动能和势能和
五、拓展知识
学生分组做教材 “想想做做”请学生分析现象产生 原因分析这其是否有其他能量化
必修2第七章机械能守恒第七章机械能守恒3第七章机械能守恒教案与课件373doc高中物理
必修2第七章机械能守恒第七章机械能守恒3第七章机械能守恒教案与课件373doc高中物理
课 题 §7.3 功 率 课 型 新授课〔2课时〕
教
学
目
标 知识与技能
1、明白得功率的定义及额定功率与实际功率的定义。
2、tWP，FvP的运用
过程与方法
1、tWP通常指平均功率，0t为瞬时功率
2、FvP，分析汽车的启动，注意知识的迁移
情感、态度与价值观
感知功率在生活中的实际应用，提高学习物理科学的价值观。
教学重点、难点 教学重点
明白得功率的概念，并灵活应用功率的运算公式运算平均功率和瞬时功率。
教学难点
正确区分平均功率和瞬时功率所表示的物理意义，并能够利用相关公式运算平均功率和瞬时功率。
教
学
方
法
教师启发、引导，学生自主阅读、摸索，讨论、交流学习成果。
教
学
手
段 教学手段
多媒体课件
教 学 活 动
[新课导入]
师：在学习了功之后，我们来回忆一下如此的咨询题：力对物体所做的功的求解公式是什么?
生：功的定义式是W＝F·L·cosa．
师：那么只用这一个式子就能够完全描述物体做功那个咨询题吗?现在我们来看如此一个例子．
(多媒体分不演示两幅画面，并进行对比)
画面一：一台起重机在1 min内把l t重的物资匀速提到预定的高度．
画面二：另一台起重机在30 s内把1 t物资匀速提到相同的高度．
师：这两台起重机做的功是不是一样呢?
生：两台起重机对物体做功的大小相同．
师：那么这两台起重机做功有没有区不呢?区不是什么?
生：这两台起重机做功依旧有区不的．区不就在于他们做功的快慢不一样．
师：为了进一步研究力对物体做功的快慢，我们进入这一节课的主题：功率．
[新课教学]
一、功率
师：依旧刚才这两台起重机，它们对物体做功的不同之处在哪里，请大伙儿指出来．
机械能守恒(解析版)
1 第八章 机械能守恒定律
第四节 机械能守恒定律
[核心素养·明目标]
核心素养 学习目标
物理观念 围绕功能关系的基本线索，建立“通过做功的多少，定量的研究能量及其相互转化”的观念，进而理解机械能守恒定律。
科学思维 初步学会从能量守恒的角度来解释物理现象，分析物理问题。
科学探究 体会自然界中“守恒”思想和利用“守恒”思想解决问题的方法。
科学态度与责任
通过机械能守恒的学习，使学生树立科学观点，理解和利用自然规律，解决实际问题。
知识点一 机械能守恒的理解与判断
1.机械能
(1)定义：物体的动能与重力势能(弹性势能)之和称为机械能。
(2)表达式：E＝Ep＋Ek，其中E表示机械能。
2.机械能守恒定律
(1)内容：在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能与势能相互转化，但机械能的总量保持不变。
(2)表达式：12mv22＋mgh2＝12mv21＋mgh1或Ek2＋Ep2＝Ek1＋Ep1。
3.机械能的理解
(1)机械能动能：Ek＝12mv2势能重力势能：Ep＝mgh弹性势能
(2)机械能的性质
①状态量：做机械运动的物体在某一位置时，具有确定的机械能。
②相对性：其大小与参考系、零势能面的选取有关。
③系统性：是物体、地球和弹性系统所共有的。
(3)动能和势能可以相互转化。
4.守恒条件的理解
只有重力或弹力做功的物体系统，可从三个方面理解：
(1)受力：物体系统只受重力或弹力作用。
(2)做功：物体系统存在其他力作用，但其他力不做功，只有重力或弹力做功。 2 (3)转化：相互作用的物体组成的系统只有动能和势能的相互转化，无其他形式能量的转化。
注意：“只有重力或弹力做功”并非“只受重力或弹力作用”，也不是合力的功等于零，更不是某个物体所受的合力等于零。
知识点二 机械能守恒定律的应用
1.公式的证明
如图，质量为m的小球从光滑曲面上滑下。当它到达高度为h1的位置A时，速度的大小为v1，滑到高度为h2的位置B时，速度的大小为v2。在由高度h1滑到高度h2的过程中(不计空气阻力，重力加速度为g)：
第5讲 机械能守恒定律(守恒的判断)
1 第5讲 机械能守恒定律
刘玉平
一、机械能
1、重力做功与重力势能
(1)重力做功的特点
重力做功与路径无关，只与初、末位置的高度差有关．
(2)重力做功与重力势能变化的关系
①定性关系：重力对物体做正功，重力势能就减少；重力对物体做负功，重力势能就增加．
②定量关系：物体从位置A到位置B时，重力对物体做的功等于物体重力势能的减少量，即
WG＝－ΔEp.
③重力势能的变化量是绝对的，与参考面的选取无关．
2、弹性势能
(1)定义
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．
(2)弹力做功与弹性势能变化的关系
①弹力做功与弹性势能变化的关系类似于重力做功与重力势能变化的关系．
②对于弹性势能，一般物体的弹性形变量越大，弹性势能越大．
同一根弹簧伸长量和压缩量相同时，弹簧的弹性势能相同。
二、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，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变．
2、表达式：
（1）守恒观点
①表达式：mgh1＋12mv12＝mgh2＋12mv22；即Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2 或E1＝E2 .
②意义：系统初状态的机械能等于末状态的机械能．
③注意：要先选取零势能参考平面，并且在整个过程中必须选取同一个零势能参考平面．
（2）转化观点
①表达式：ΔEk＝－ΔEp. （不用选零势能参考平面）
②意义：系统的机械能守恒时，系统增加(或减少)的动能等于系统减少(或增加)的势能．
（3）转移观点
①表达式：ΔEA增＝ΔEB减．（不用选零势能参考平面）
②意义：若系统由A、B两部分组成，当系统的机械能守恒时，则A部分机械能的增加量等于B部分机械能的减少量．
3、机械能守恒的条件
（1）在只有重力做功的情形下，物体的动能和重力势能发生相互转化，机械能的总量保持不变。
（2）在只有弹簧弹力对物体做功的情形下(研究对象是物体与弹簧组成的系统)，弹簧的弹性势能与物体的动能发生相互转化，但机械能的总量保持不变。