高中物理第七章机械能守恒定律2课件新人教版必修ppt

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1、我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物7.8 机械能守恒定律机械能守恒定律我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物【知识与技能知识与技能】1 1知道什么是机械能，知道物体动能和势能可以相互转化知道什么是机械能，知道物体动能和势能可以相互转化 2 2会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件，理解机械能

2、守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件 3 3在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械在具体问题中，能判定机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式和各种变式。能守恒的方程式和各种变式。【过程与方法过程与方法】学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒2 2初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题问题 3 3应用机械能守恒定律解决具体问题应用机械能守恒定律解决具体问题【情感、态度与价值观情感、态度与价值观】通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用通过能量守恒的教学，使学生

3、树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题自然规律，并用来解决实际问题教教 学学 目目 标标 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 知识回顾：知识回顾：1.动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。动能定理：合力所做的总功等于物体动能的变化。21222121mvmvW总21PPPGEEEW2.重力做功与重力势能变化的关系：重力做的功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增量的负值（减少量）。等于物体重力势能增量的负值（减少量）。22212121KLKLPEW弹3.弹

4、簧弹力做功与弹性势能变化的关系：弹簧弹弹簧弹力做功与弹性势能变化的关系：弹簧弹力做的功等于物体弹性势能增量的负值。力做的功等于物体弹性势能增量的负值。4.本章我们学习了那几种能量？如何表示？本章我们学习了那几种能量？如何表示？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物1.1.定义：物体由于做机械运动而具有的能叫做机械定义：物体由于做机械运动而具有的能叫做机械能。用符号能。用符号E E表示，它是物体动能和势能的统称。表示，它是物体动能和势能的统称。2.2.表达式：表达式：E=EE=Ek k+E+Ep p

5、,单位：焦耳。单位：焦耳。3.3.机械能是机械能是标量标量。4.4.机械能具有机械能具有相对性：相对性：一般以地面为参考面和参考一般以地面为参考面和参考系。系。参考面（零势能面）选择不同，势能的值不参考面（零势能面）选择不同，势能的值不同，则机械能数值也不同。正负表示大小。同，则机械能数值也不同。正负表示大小。5.5.系统性：是地球和物体所共有的。系统性：是地球和物体所共有的。动能和势能之间如何转换？动能和势能之间如何转换？如：物体质量如：物体质量m=2kgm=2kg在距地面在距地面20m20m高处，以高处，以10m/s10m/s的水平速度飞行，求它的总机械能为多少？的水平速度飞行，求它的总机

6、械能为多少？500J500J我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物 1、动能和重力势能可以相互转化、动能和重力势能可以相互转化 2、动能和弹性势能可以相互转化、动能和弹性势能可以相互转化 通过重力或弹簧弹力做功，机械能可以从一种形式通过重力或弹簧弹力做功，机械能可以从一种形式转化成另一种形式。转化成另一种形式。原因：重力做功原因：重力做功原因：弹簧弹力做功原因：弹簧弹力做功我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一

7、个活的生物动能和势能之动能和势能之间如何转换？间如何转换？我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物OOABEk2+EP2Ek1+EP1E2E1E1Ek1+EP1E2Ek2+EP2BAGFN假如物体还受假如物体还受其它力作用其它力作用,式式子是否依然成子是否依然成立立?根据动能定理，有根据动能定理，有21222121mvmvWG重力做功在数值上等于物体重力势能重力做功在数值上等于物体重力势能的减少量。的减少量。1212GWmg hhmghmgh（）由以上两式可以得到由以上两式可以得到121222212

8、1mghmvmghmvv1v2h1h1我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物Ek2+EP2Ek1+EP1即即E1E2BAOF阻阻GFN根据动能定理，有根据动能定理，有21222121mvmvWWG阻21mghmghWG由以上两式可以得到由以上两式可以得到）（阻1212222121mghmvmghmvW1212222121mghmvmghmv我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物在在只有重力做功只有重力

9、做功的的物物体系统体系统内，内，物体的动物体的动能和重力势能可以相能和重力势能可以相互转化，但机械能的互转化，但机械能的总量保持不变总量保持不变我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物弹簧的弹性势能弹簧的弹性势能与与小球的动能小球的动能相相互转换互转换在在只有弹簧弹力做功只有弹簧弹力做功的的物体系统物体系统内，内，动能动能和弹性势能可以相互转化，但机械能的总和弹性势能可以相互转化，但机械能的总量保持不变量保持不变22T211122WmvmvTP1P2EEWEP 221P12P211EE22mvmv我

10、吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v1 1、内容：在、内容：在只有重力或弹簧弹力做功只有重力或弹簧弹力做功的的物体系统内，物体系统内，动能与势能动能与势能可以相互转化，可以相互转化，而总的而总的机械能机械能保持不变。保持不变。2 2、守恒条件、守恒条件:只有只有重力做功重力做功或弹簧或弹簧弹力做功弹力做功(物体可还受其他力，但其他外力或内力不做功或做功为零）物体可还受其他力，但其他外力或内力不做功或做功为零）3 3、表达式：、表达式：E1=E2 EK1EP1=EK2EP2（多用于两个及以上物体系

11、统）（多用于两个及以上物体系统）是否表是否表示只受示只受重力或重力或弹簧弹弹簧弹力？力？Ek增增(减）减）=Ep减（增）减（增）EA减减=EB增增我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物下列下列实例实例中哪中哪些情些情况机况机械能械能是守是守恒的恒的用绳拉着一个物用绳拉着一个物体沿着光滑的斜体沿着光滑的斜面匀速上升。面匀速上升。跳伞员利用降落伞跳伞员利用降落伞在空中匀速下落。在空中匀速下落。抛出的篮球在空中抛出的篮球在空中运动（不计阻力）。运动（不计阻力）。光滑水平面上光滑水平面上运动的小球，运动的

12、小球，把弹簧压缩后把弹簧压缩后又被弹回来。又被弹回来。v我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v6 6、小球沿高为小球沿高为h=5mh=5m的的光滑光滑斜面由静止斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。例与练例与练GGN N支持力支持力NN不做功，只有重力不做功，只有重力G G做功，小球做功，小球机械能守恒。机械能守恒。以以斜面底面为参考平面斜面底面为参考平面。221mvmghghv2sm/10mghE 12221mvE 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐

13、怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v小球沿高为小球沿高为h=5mh=5m的的光滑光滑斜面由静止开始斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。下滑，求小球到达斜面底端时的速率。例与练例与练sinmgF 合gh2sm/10singmFa合sinhLaLv2GGN N用牛顿运动定律解题：用牛顿运动定律解题：请比较用请比较用机械能守恒机械能守恒定律定律和用和用牛顿运动定律牛顿运动定律解题的异同。解题的异同。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里

14、边有一个活的生物v小球沿高为小球沿高为h=5mh=5m的的光滑光滑斜面由静止开始斜面由静止开始下滑，求小球到达斜面底端时的速率。下滑，求小球到达斜面底端时的速率。例与练例与练GGN N用动能定理解题：用动能定理解题：请比较用请比较用机械能守恒机械能守恒定律定律和用和用动能定理动能定理解题解题的异同。的异同。0212mvmghghv2sm/10mghW 总我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物（1）审题，理解题意，发现临界条件，）审题，理解题意，发现临界条件，确确定定研究对象研究对象（系统）（系统）

15、应用机械能守恒定律解题的一般步骤：应用机械能守恒定律解题的一般步骤：（2）分析物体的分析物体的受力受力，画出受力图，明确各力做功，画出受力图，明确各力做功的情况，判断是否符合机械能守恒的条件；的情况，判断是否符合机械能守恒的条件；（3）分析物体的分析物体的运动运动，画出过程示意图；画出过程示意图；恰当地选取参考平面，确定物体初、末状态的机械恰当地选取参考平面，确定物体初、末状态的机械能（势能和动能）及其增减情况；能（势能和动能）及其增减情况；（4）选择）选择机械能守恒定律的不同表达式机械能守恒定律的不同表达式列方程列方程求解。求解。4.应用机械能守恒定律解题思路应用机械能守恒定律解题思路我吓了

16、一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v7 7、把一个小球用细绳悬挂起来，就成为把一个小球用细绳悬挂起来，就成为一个摆。摆长为一个摆。摆长为L L，最大偏角为，最大偏角为。小球。小球运动到最底位置时的速度是多大？运动到最底位置时的速度是多大？例与练例与练G GF F拉力拉力F F不做功，只有重力不做功，只有重力G G做功，小球机做功，小球机械能守恒。械能守恒。以以最低点为参考平面最低点为参考平面。221)cos1(mvmgl)cos1(2glv)cos1(1mglE2221mvE 我吓了一跳，蝎子是多么

17、丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物v8 8、从、从2020米高的塔上以米高的塔上以10m/s10m/s的初速度水的初速度水平抛出一个质量为平抛出一个质量为1Kg1Kg的铁球，铁球下落的铁球，铁球下落过程中在离地过程中在离地5m5m高处时的速度是多大？高处时的速度是多大？（不考虑空气阻力）（不考虑空气阻力）例与练例与练以以地面为参考平面地面为参考平面。2222112121mvmghmvmgh21212)(2vhhgvsm/20211121mvmghE222221mvmghE我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什

18、么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物30.30.如图所示，轻杆如图所示，轻杆OAOA长长2L2L，其一端连在光滑轴，其一端连在光滑轴O O上，上，可绕可绕O O在竖直平面内转动，其另一端在竖直平面内转动，其另一端A A和中点和中点B B各固定一各固定一个质量相同的小重球。先使杆静止于水平方向，然后轻个质量相同的小重球。先使杆静止于水平方向，然后轻轻释放，当轻杆轻释放，当轻杆OAOA摆至轴摆至轴O O下方的竖直位置时，重球下方的竖直位置时，重球A A的的速度为多少？杆对速度为多少？杆对A A球有无做功，若做功则为多少？球有无做功，若做功则为

19、多少？(空空气阻力不计气阻力不计)O B AgLvA524mgLWNA4.0我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例：下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是例：下列关于物体机械能守恒的说法中，正确的是A.A.做匀速直线运动的物体机械能一定守恒做匀速直线运动的物体机械能一定守恒B.B.合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒合外力对物体不做功，物体的机械能一定守恒C.C.物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机物体只发生动能与势能的相互转化时，物体的机械能守恒械能守恒 D.D.运动的物体，若受合

20、外力为零，则其机械能一定运动的物体，若受合外力为零，则其机械能一定守恒守恒E.E.做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒做匀变速运动的物体的机械能不可能守恒C我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物例：一物体沿高度为例：一物体沿高度为h的光滑斜面下滑到的光滑斜面下滑到斜面底端的速度为多大？斜面底端的速度为多大？使用机械能守恒定律的优点：使用机械能守恒定律的优点：只要满足守恒的条件，就可利用某两状态的机械能相只要满足守恒的条件，就可利用某两状态的机械能相等，而不必考虑物体的整个运动过程。而牛顿运动定律必

21、等，而不必考虑物体的整个运动过程。而牛顿运动定律必须要研究整个运动过程的具体特点。须要研究整个运动过程的具体特点。singa 法一：mgNvaghgvt2sinhsin202法二：由于运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒法二：由于运动过程中只有重力做功，所以机械能守恒1212222121mghmvmghmvmghmv002122ghv22得：选物体在最高点和底端的两状态选物体在最高点和底端的两状态若斜面为光滑曲面，则如何求解？若斜面为光滑曲面，则如何求解？x2202avvt我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里

22、边有一个活的生物(1)(1)确定确定研究的系统研究的系统(2)(2)对研究对象进行正确的对研究对象进行正确的受力分析和运受力分析和运动过程分析动过程分析(3)(3)判定各个力是否做功，并判定各个力是否做功，并分析是否符分析是否符合机械能守恒合机械能守恒的条件的条件(4)(4)若满足，则选取零势能参考平面，若满足，则选取零势能参考平面，并并确定研究对象在确定研究对象在始、末状态时的机械能始、末状态时的机械能。(5)(5)根据机械能守恒定律根据机械能守恒定律列出方程列出方程，或再，或再辅之以其他方程，进行求解。辅之以其他方程，进行求解。我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个

23、美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物26.26.倾斜轨道与半径为倾斜轨道与半径为R R的圆形轨道相衔接，固定在水平的圆形轨道相衔接，固定在水平面上，轨道平面在竖直平面内如图所示，一小球自轨道上面上，轨道平面在竖直平面内如图所示，一小球自轨道上的的A A点无初速释放，小球运动过程中的一切阻力不计。点无初速释放，小球运动过程中的一切阻力不计。A A点处高度至少为多少时，才能使小球在轨道上做完整点处高度至少为多少时，才能使小球在轨道上做完整的圆周运动的圆周运动已知已知C C点距水平面的高度点距水平面的高度h=2Rh=2R，若小球从，若小球从C C点释放那么小点释

24、放那么小球在何处脱离轨道球在何处脱离轨道小球从小球从C C点释放那么小球运动过程中所能达到的最大高点释放那么小球运动过程中所能达到的最大高度是多少？度是多少？ACR2.5R2.5R；sinsin2/32/3；50R/2750R/27我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物27.27.如图，粗细均匀，两端开口的如图，粗细均匀，两端开口的U U形管内装有同种液体，形管内装有同种液体，开始时两边液面高度差为开始时两边液面高度差为h h，管中液柱总长度为，管中液柱总长度为4h4h，后来，后来打开阀门让液体自

25、由流动，不计液体间的摩擦阻力打开阀门让液体自由流动，不计液体间的摩擦阻力.当两当两液面高度相等时，左侧液面下降的速度为液面高度相等时，左侧液面下降的速度为()()8/.ghA6/.ghB4/.ghC2/.ghDA A解：解：Ek=-Ep2421vhS2)2(hghS8/ghv 我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物28.28.如图所示，一小球从倾角为如图所示，一小球从倾角为3030的固定斜面上的的固定斜面上的A A点水平抛出，初动能为点水平抛出，初动能为6 J6 J，小球落到斜面上的，小球落到斜面

26、上的B B点，点，则小球落到则小球落到B B点时动能为多少？点时动能为多少？两种方法两种方法14J14J我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物系统只有重力或弹簧弹力做功，其他力做功的代系统只有重力或弹簧弹力做功，其他力做功的代数和为零。数和为零。理解：系统外力不做功，使系统与外界无能量交换；理解：系统外力不做功，使系统与外界无能量交换；系统内力做功的代数和为零，使系统的能量无耗损。系统内力做功的代数和为零，使系统的能量无耗损。mgN问题：如图所示，质量为问题：如图所示，质量为M的斜面体放在光滑的水

27、平的斜面体放在光滑的水平地面上，质量为地面上，质量为m的物体静止在倾角为的物体静止在倾角为的斜面体上，的斜面体上，斜面光滑，判断斜面光滑，判断M和和m整个系统机械能是否守恒？整个系统机械能是否守恒？NWG0WN0WN0WN WN0所以，整个系统机械能守恒所以，整个系统机械能守恒系统机械能守恒的条件：系统机械能守恒的条件：我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物29、一辆小车静止在光滑的水平面上，小、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车立柱上固定一条长为L，拴有小球的细绳，拴有小球的

28、细绳.小球由与悬点在同一水平面处释放小球由与悬点在同一水平面处释放.如下图如下图所示，小球在摆动的过程中，不计阻力，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则下列说法中正确的是()A.小小 球的机械能守恒球的机械能守恒 B.小球的机械能不守恒小球的机械能不守恒 C.小球和小车的总机械能守恒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小球和小车的总机械能不守恒BC我吓了一跳，蝎子是多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物32.如图，一子弹以水平速度射入木块并留在其中，如图，一子弹以水平速度射

29、入木块并留在其中，再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列再与木块一起共同摆到最大高度的过程中，下列说法正确的是说法正确的是A、子弹的机械能守恒。、子弹的机械能守恒。B、木块的机械能守恒。、木块的机械能守恒。C、子弹和木块的总机械能守恒。、子弹和木块的总机械能守恒。D、以上说法都不对、以上说法都不对D1、子弹射中木块的过程机械能不守恒、子弹射中木块的过程机械能不守恒2、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒、整体从最低位置摆到最高位置的过程机械能守恒机械能条件机械能条件:除除重力做功重力做功或弹簧或弹簧弹力做功外，内力做功的弹力做功外，内力做功的代数和为零。代数和为零。我吓了一跳，蝎子是

30、多么丑恶和恐怖的东西，为什么把它放在这样一个美丽的世界里呢？但是我也感到愉快，证实我的猜测没有错：表里边有一个活的生物31.31.如图，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，如图，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在在A A处固定质量为处固定质量为2m2m的小球；的小球；B B处固定质量为处固定质量为m m的小球，的小球，支架悬挂在支架悬挂在O O点，可绕过点，可绕过O O点与支架所在平面相垂直的固点与支架所在平面相垂直的固定轴转动定轴转动.开始时开始时OBOB与地面相垂直，放手后开始运动与地面相垂直，放手后开始运动.在在无任何阻力的情况下，下列说法中正确的是无任何阻力的情况下，下列说法中正确的是A.AA.A球到达最低点时速度为零球到达最低点时速度为零B.AB.A球机械能减小量等于球机械能减小量等于B B球机械能增加量球机械能增加量C.C.当支架从左向右回摆时，当支架从左向右回摆时，A A球一定能回到起始高度球一定能回到起始高度D.B球向左摆动所能达到的最高位置应高于球向左摆动所能达到的最高位置应高于A球开始运球开始运动的高度动的高度oAB2mmBCDBCD