高中物理第七章机械能守恒定律章末整合提升课件新人教
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高中物理 第7章 机械能守恒定律章末课件9 新人教版必修2
第三十八页，共41页。
解析：风力发电是将空气的动能转化为电能的装置，由 能的转化与守恒即可列出方程．
设叶片的长度为 r，则叶片扫过的面积 S＝πr2 每秒钟流过叶片的空气质量 m＝ρSv 空气的动能为 Ek＝12mv2
第三十九页，共41页。
由能量守恒定律，电功率 P＝Ek·η 即 P＝12ρv3·πr2·η 解得 r＝10 m. 答案：10 m
• (2)卡车在坡路上(lù shɑng)行驶时能达到 的最大速度为多大？这时牵引力为多大？
• (3)如果卡车用4000 N的牵引力以12 m/s的 初速度上坡，到达坡顶时，速度为4 m/s， 那么卡车在这一段路程中的最大功率为 多少？平均功率是多少？
第二十一页，共41页。
解析：汽车能否保持牵引力为 8000 N 上坡要考虑两点： 第一，牵引力是否大于阻力？第二，汽车若一直加速，其功 率是否将超过额定功率，依 P＝F·v 解．
第二十三页，共41页。
(2)汽车上坡时，速度越来越大，必须不断减小牵引力 保证输出功率不超过额定输出功率，当牵引力 F＝Ff＋ mgsinθ 时，汽车加速度为零，速度增大到最大，设为 vmax， 则 P＝Fv＝(Ff＋mgsinθ)vmax，
vmax＝Ff＋mPgsinθ＝606×001003 m/s＝10 m/s， 这时牵引力 F＝Ff＋mgsinθ＝6×103 N.
第七章 机械能守恒定律
第一页，共41页。
章末回顾
第二页，共41页。
知识体系
(学生用书 P106)
机械能
功
功率(gōnglǜ)
功能 (gōngnéng) 关 能系
第三页，共41页。
第四页，共41页。
第五页，共41页。
第六页，共41页。
解析：风力发电是将空气的动能转化为电能的装置，由 能的转化与守恒即可列出方程．
设叶片的长度为 r，则叶片扫过的面积 S＝πr2 每秒钟流过叶片的空气质量 m＝ρSv 空气的动能为 Ek＝12mv2
第三十九页，共41页。
由能量守恒定律，电功率 P＝Ek·η 即 P＝12ρv3·πr2·η 解得 r＝10 m. 答案：10 m
• (2)卡车在坡路上(lù shɑng)行驶时能达到 的最大速度为多大？这时牵引力为多大？
• (3)如果卡车用4000 N的牵引力以12 m/s的 初速度上坡，到达坡顶时，速度为4 m/s， 那么卡车在这一段路程中的最大功率为 多少？平均功率是多少？
第二十一页，共41页。
解析：汽车能否保持牵引力为 8000 N 上坡要考虑两点： 第一，牵引力是否大于阻力？第二，汽车若一直加速，其功 率是否将超过额定功率，依 P＝F·v 解．
第二十三页，共41页。
(2)汽车上坡时，速度越来越大，必须不断减小牵引力 保证输出功率不超过额定输出功率，当牵引力 F＝Ff＋ mgsinθ 时，汽车加速度为零，速度增大到最大，设为 vmax， 则 P＝Fv＝(Ff＋mgsinθ)vmax，
vmax＝Ff＋mPgsinθ＝606×001003 m/s＝10 m/s， 这时牵引力 F＝Ff＋mgsinθ＝6×103 N.
第七章 机械能守恒定律
第一页，共41页。
章末回顾
第二页，共41页。
知识体系
(学生用书 P106)
机械能
功
功率(gōnglǜ)
功能 (gōngnéng) 关 能系
第三页，共41页。
第四页，共41页。
第五页，共41页。
第六页，共41页。
高中物理第七章机械能守恒定律微型专题7机械能守恒定律的应用课件新人教版必修2
第七章 机械能守恒定律
微型专题7 机械能守恒定律的应用
[学习目标] 1.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达形式. 2.会分析多个物体组成系统的机械能守恒问题. 3.会分析链条类物体的机械能守恒问题.
内容索引
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
重点探究
一、多物体组成的系统机械能守恒问题
外力.已知小球刚好能沿圆弧轨道经过最高点C，重力加
速度大小为g，不计空气阻力.求：
(1)小球在AB段运动的加速度的大小；
答案
5 2g
图3
解析 答案
(2)小球从D点运动到A点所用的时间.
答案 ( 5－ 3)
R g
解析 答案
规律总结
机械能守恒定律多与其他知识相结合进行综合命题，一般为多过程问题， 难度较大.解答此类题目时一定要注意机械能守恒的条件，分析在哪个 过程中机械能守恒，然后列式求解，不能盲目应用机械能守恒定律.
1.多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机 械能往往是守恒的. 2.关联物体注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系. 3.机械能守恒定律表达式的选取技巧 (1)当研究对象为单个物体时，可优先考虑应用表达式Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或ΔEk＝ －ΔEp来求解. (2)当研究对象为两个物体组成的系统时： ①若两个物体的重力势能都在减小(或增加)，动能都在增加(或减小)，可优先考 虑应用表达式ΔEk＝－ΔEp来求解. ②若A物体的机械能增加，B物体的机械能减少，可优先考虑用表达式ΔEA＝－ ΔEB来求解.
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/5/25
微型专题7 机械能守恒定律的应用
[学习目标] 1.能灵活应用机械能守恒定律的三种表达形式. 2.会分析多个物体组成系统的机械能守恒问题. 3.会分析链条类物体的机械能守恒问题.
内容索引
重点探究
启迪思维 探究重点
达标检测
检测评价 达标过关
重点探究
一、多物体组成的系统机械能守恒问题
外力.已知小球刚好能沿圆弧轨道经过最高点C，重力加
速度大小为g，不计空气阻力.求：
(1)小球在AB段运动的加速度的大小；
答案
5 2g
图3
解析 答案
(2)小球从D点运动到A点所用的时间.
答案 ( 5－ 3)
R g
解析 答案
规律总结
机械能守恒定律多与其他知识相结合进行综合命题，一般为多过程问题， 难度较大.解答此类题目时一定要注意机械能守恒的条件，分析在哪个 过程中机械能守恒，然后列式求解，不能盲目应用机械能守恒定律.
1.多个物体组成的系统，就单个物体而言，机械能一般不守恒，但就系统而言机 械能往往是守恒的. 2.关联物体注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系. 3.机械能守恒定律表达式的选取技巧 (1)当研究对象为单个物体时，可优先考虑应用表达式Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2或ΔEk＝ －ΔEp来求解. (2)当研究对象为两个物体组成的系统时： ①若两个物体的重力势能都在减小(或增加)，动能都在增加(或减小)，可优先考 虑应用表达式ΔEk＝－ΔEp来求解. ②若A物体的机械能增加，B物体的机械能减少，可优先考虑用表达式ΔEA＝－ ΔEB来求解.
⑥ 利用笔记抓住老师的思路。记笔记不仅有利于理解和记忆，而且有利于抓住老师的思路。
2019/5/25
高中物理第七章机械能守恒定律4重力势能课件新人教版
一、重力做功
[导学探究]
如图2所示，一个质量为m的物体，
从高度为h1的位置A分别按下列三种 方式运动到高度为h2的位置B，在这 个过程中思考并讨论以下问题：
(1)根据功的公式求出甲、乙两种情
图2
况下重力做的功；
答案 甲中WG＝mgh＝mgh1－mgh2
乙中WG′＝mglcos θ＝mgh＝mgh1－mgh2
例2 下列关于重力势能的说法正确的是 A.物体的位置一旦确定，它的重力势能的大小也随之确定 B.物体与零势能面的距离越大，它的重力势能也越大
√C.一个物体的重力势能从－5 J变化到－3 J，重力势能增加了
D.在地面上的物体具有的重力势能一定等于零
解析 答案
例3 如图5所示，桌面距地面的高度为0.8 m，一物
答案
2.质量为m的物体(可视为质点)从地面上方H高处由静止释放，落在地面 后出现一个深度为h的坑，如图1所示，重力加速度为g，在此过程中， 重力对物体做功为_m__g_(H__＋__h_)，重力势能__减__少__(填“减少”或“增加”) 了_m__g_(H__＋__h_) _.
图1
答案
重点探究
第七章 机械能守恒定律
4 重力势能
[学习目标] 1.认识重力做功与物体运动路径无关的特点. 2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行有关计算. 3.理解重力做功与重力势能变化的关系. 4.知道重力势能具有相对性. 5.知道重力势能是物体和地球所组成的系统所共有的.
内容索引
自主预习
预习新知 夯实基础
体质量为2 kg，放在桌面上方0.4 m的支架上，则：(g
取9.8 m/s2)
(1)以桌面为参考平面，计算物体具有的势能，并计
2018_2019高中物理第七章机械能守恒定律7.8机械能守恒定律课件新人教版
【过关训练】 1.(2018·九江高一检测)以相同大小的初速度v0将物 体从同一水平面分别竖直上抛、斜上抛、沿光滑斜面 (足够长)上滑,如图所示,三种情况达到的最大高度分 别为h1、h2和h3,不计空气阻力(斜上抛物体在最高点的
速度方向水平),则
(
)
A.h1=h2>h3
B.h1=h2<h3
C.h1=h3<h2
A.小球的机械能守恒 B.重力对小球不做功 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
【解析】选C。斜面粗糙,小球受到重力、支持力、摩 擦力、轻绳张力的作用,由于除重力做功外,支持力和 轻绳张力总是与运动方向垂直,故不做功,摩擦力做负 功,机械能减少,A、B错误,C正确;小球动能的变化等于 合外力对其做的功,即重力与摩擦力做功的代数和,D错
确。
2.(多选)由光滑细管组成的轨道如图所示,其中AB段和 BC段是半径为R的四分之一圆弧,轨道固定在竖直平面 内。质量为m的小球,从距离水平地面高为H的管口D处 静止释放,最后能够从A端水平抛出落到地面上。下列
(1)小球经过B点时的动能。 (2)小球经过最低点C的速度大小。 (3)小球经过最低点C时对轨道的压力大小。
【正确解答】(1)小球从A点到B点,根据机械能守恒定 律有mgH=Ek 代入数据得:Ek=0.75 J。 (2)小球从A点到C点,设经过C点速度为v1,由机械能守 恒定律有:mg(H+R)=
D.h1=h3>h2
【解析】选D。竖直上抛物体和沿斜面运动的物体, 上升到最高点时,速度均为0,由机械能守恒得mgh=
2 v 1 mv 0 2 ,所以h= 0 ,斜上抛物体在最高点速度不为零, 2g 2 设为v1,则mgh2= 1 mv0 2 1 mv12，所以h2<h1=h3,故D正 2 2
高中物理第7章机械能守恒定律9实验：验证机械能守恒定律课件新人教版必修
⑤从数字计时器(图中未画出)上分别读出挡光条通过光电门 1 和 光电门 2 所用的时间 Δt1 和 Δt2；
⑥用天平称出滑块和挡光条的总质量 M，再称出托盘和砝码的 总质量 m.
(2)用表示直接测量的字母写出下列所示物理量的表达式： ①滑块通过光电门 1 和光电门 2 时瞬时速度分别为 v1＝ ________和 v2＝________. ②当滑块通过光电门 1 和光电门 2 时，系统(包括滑块、挡光条、 托盘和砝码)的总动能分别为 Ek1＝________和 Ek2＝________. ③在滑块从光电门 1 运动到光电门 2 的过程中，系统势能的减 少量 ΔEp 减＝________(重力加速度为 g)． (3)如果 ΔEp 减＝________，则可认为验证了机械能守恒定律．
(3)实验小组的同学又正确计算出图乙中打下计数点 A、B、C、 D、E、F 各点的瞬时速度 v，以各计数点到 A 点的距离 h′为横轴， v2 为纵轴作出图象，如图丙所示，根据作出的图线，能粗略验证自 由下落的物体机械能守恒的依据是____________________________ ______________________________________________________.
三、实验步骤 1．安装置：按图将检查、调整好的打点计时器竖直固定在铁架 台上，接好电路．
2．打纸带：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．
3．选纸带：选取点迹较为清晰且 1、2 两点间的距离约为 2 mm 的纸带，把纸带上打出的两点间的距离为 2 mm 的第一个点作为起始 点，记作 O，在距离 O 点较远处再依次机械能守恒定律”实验中，纸带将被释放瞬间的四 种情况如照片所示，其中最合适的是( )
人教版高中物理必修二 第七章机械能守恒定律课后习题讲解课件(共55张PPT)
解：（1）汽车的加速度减小，速度增大。因为，此时开 始发动机在额定功率下运动，即P=F牵v。v增大则F牵减
小，而 a F牵 F ，所以加速度减小。 m
（2）当加速度减小到零时，汽车做匀速直线运动，
F牵＝F，所以 v P F
，此为汽车在功率P下行驶的最大速度。
7.4重力势能
课后习题讲解
问题与练习解答：
f
Wf=flcos180°=－2×0.5J=－1J
mg
这些力所做的总功
W总=W重+WN+W拉+Wf=6.5J。
在这两种情况下，物体所受拉力相同，移动的距离也 相同，所以拉力所做的功也相同，为7．5J。拉力做的功 与是否有其他力作用在物体上没有关系，与物体的运动 状态也没有关系。
7.3功率
课后习题讲解
W=Pt=3×103×1800=5.4×106J
3、有一个力F，它在不断增大。某人以此为条件，应用P=FV 进行了如下推导。根据P=Fv,F增大则P增大；又根据v=p/F ， P
增大则v增大；再根据F= P/v，v增大则F减小。这个人推导的结
果与已知条件相矛盾。他错在哪里?
解：此人推导的前提不明确。当F增大，根据P＝Fv推出， P增大的前提应是v不变，
km/h，哪种情况做的功比较多？通过计算说明。
解：由动能定理
W
Ek 2
Ek1
1 2
mv 2 2
1 2
mv12
1 2
m(v22
v12 )
可知，在题目所述的条件下，(v22－v12)较大的，需要做 的功也多。
第一种：( v22 －v12)=(202－102)(km/h)2 =300(km/h) 2 第二种：(v22 － v12)=(602－502)(km/h)2=1100(km/h)2
小，而 a F牵 F ，所以加速度减小。 m
（2）当加速度减小到零时，汽车做匀速直线运动，
F牵＝F，所以 v P F
，此为汽车在功率P下行驶的最大速度。
7.4重力势能
课后习题讲解
问题与练习解答：
f
Wf=flcos180°=－2×0.5J=－1J
mg
这些力所做的总功
W总=W重+WN+W拉+Wf=6.5J。
在这两种情况下，物体所受拉力相同，移动的距离也 相同，所以拉力所做的功也相同，为7．5J。拉力做的功 与是否有其他力作用在物体上没有关系，与物体的运动 状态也没有关系。
7.3功率
课后习题讲解
W=Pt=3×103×1800=5.4×106J
3、有一个力F，它在不断增大。某人以此为条件，应用P=FV 进行了如下推导。根据P=Fv,F增大则P增大；又根据v=p/F ， P
增大则v增大；再根据F= P/v，v增大则F减小。这个人推导的结
果与已知条件相矛盾。他错在哪里?
解：此人推导的前提不明确。当F增大，根据P＝Fv推出， P增大的前提应是v不变，
km/h，哪种情况做的功比较多？通过计算说明。
解：由动能定理
W
Ek 2
Ek1
1 2
mv 2 2
1 2
mv12
1 2
m(v22
v12 )
可知，在题目所述的条件下，(v22－v12)较大的，需要做 的功也多。
第一种：( v22 －v12)=(202－102)(km/h)2 =300(km/h) 2 第二种：(v22 － v12)=(602－502)(km/h)2=1100(km/h)2
高中物理第7章机械能守恒定律章末7课件高一物理课件
当题目不涉及中间量时，选择全程应用动能定理更简单， 更方便．
12/9/2021
第十五页，共三十六页。
注意：当物体运动过程中涉及多个(duō ɡè)力做功时，各 力对应的位移可能不相同，计算各力做功时，应注意各力 对应的位移．计算总功时，应计算整个过程中出现过的各 力做功的代数和．
12/9/2021
12/9/2021
第二十四页，共三十六页。
(3)分析相关(xiāngguān)过程中的动能、势能的变化特点，是否
满足机械能守恒的条件． (4)从总体上把握全过程，根据机械能守恒定律、平抛运
动的规律、圆周运动的规律及一些临界条件等列出对应的方 程，解决有关问题．
12/9/2021
第二十五页，共三十六页。
12/9/2021
第二十六页，共三十六页。
(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小FN； (2)小球经过最高点P的速度大小vP； (3)D点与圆心O的高度差hOD．
12/9/2021
第二十七页，共三十六页。
ห้องสมุดไป่ตู้ 解析 (1)设小球经过C点时速度为v1，取C点为零势能面， 由机械能守恒有
mg(H＋R)＝12mv21， 由牛顿第二定律有FN－mg＝mRv21， 代入数据解得FN＝6.8 N.
根据牛顿第三定律，小孩对轨道的压力为420 N，方向向
下． 12/9/2021
第十九页，共三十六页。
(2)小孩从A运动到D的过程中，由动能定理得 mgLsin α－μmgLcos α－mgR(1－cos β)＝0－12mv20， 解得μ＝0.25. (3)在AB斜轨上，μmgcos α<mgsin α，小孩不能静止在斜 轨上，则小孩从A点以初速度v0滑下，最后静止在BC轨道B 处．由动能定理得
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第十五页，共三十六页。
注意：当物体运动过程中涉及多个(duō ɡè)力做功时，各 力对应的位移可能不相同，计算各力做功时，应注意各力 对应的位移．计算总功时，应计算整个过程中出现过的各 力做功的代数和．
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第二十四页，共三十六页。
(3)分析相关(xiāngguān)过程中的动能、势能的变化特点，是否
满足机械能守恒的条件． (4)从总体上把握全过程，根据机械能守恒定律、平抛运
动的规律、圆周运动的规律及一些临界条件等列出对应的方 程，解决有关问题．
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第二十五页，共三十六页。
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第二十六页，共三十六页。
(1)小球经过C点时轨道对它的支持力大小FN； (2)小球经过最高点P的速度大小vP； (3)D点与圆心O的高度差hOD．
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第二十七页，共三十六页。
ห้องสมุดไป่ตู้ 解析 (1)设小球经过C点时速度为v1，取C点为零势能面， 由机械能守恒有
mg(H＋R)＝12mv21， 由牛顿第二定律有FN－mg＝mRv21， 代入数据解得FN＝6.8 N.
根据牛顿第三定律，小孩对轨道的压力为420 N，方向向
下． 12/9/2021
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(2)小孩从A运动到D的过程中，由动能定理得 mgLsin α－μmgLcos α－mgR(1－cos β)＝0－12mv20， 解得μ＝0.25. (3)在AB斜轨上，μmgcos α<mgsin α，小孩不能静止在斜 轨上，则小孩从A点以初速度v0滑下，最后静止在BC轨道B 处．由动能定理得