高考物理一轮复习第五单元机械能第3讲机械能守恒定律及其应用学案新人教版

第3讲机械能守恒定律及其应用

考纲考情核心素养

?重力做功与重力势能Ⅱ

?机械能守恒定律及其应用Ⅱ?重力势能和弹性势能的概念．

?重力做功的特点、机械能守恒的条件.

物理观念

全国卷5年3考

高考指数★★★★☆?重力势能、弹性势能的计算和机械能

守恒的判断．

?机械能守恒定律的三种表达形式及其

应用.

科学思维

知识点一重力做功与重力势能

1．重力做功的特点

(1)重力做功与路径无关,只与始、末位置的高度差有关．

(2)重力做功不引起物体机械能的变化．

2．重力势能

(1)表达式:E p＝mgh.

(2)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．

3．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,重力势能就减小；重力对物体做负功,重力势能就增大．

(2)定量关系:重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量,即W G＝－(E p2－E p1)＝－ΔE p.

知识点二弹性势能

1．定义:物体由于发生弹性形变而具有的能．

2．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,弹性势能增大,即W ＝－ΔE p .

知识点三 机械能守恒定律及应用

1．机械能:动能和势能称为机械能,其中势能包括弹性势能和重力势能． 2．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．

(2)表达式:mgh 1＋12mv 21＝mgh 2＋12mv 2

2.

3．守恒条件:只有重力或弹簧的弹力做功.

直观展示

1．思考判断

(1)重力势能的变化与零势能参考面的选取无关．( √ ) (2)被举到高处的物体重力势能一定不为零．( × ) (3)物体克服重力做功,物体的重力势能一定减少．( × ) (4)物体只要发生形变,就一定具有弹性势能．( × )

(5)弹簧的弹性势能只跟弹簧被拉伸或压缩的长度有关．( × ) (6)弹簧弹力做负功,弹性势能一定增加．( √ )

2．将质量为100 kg 的物体从地面提升到10 m 高处,在这个过程中,下列说法正确的是(取

g ＝10 m/s 2)( C )

A ．重力做正功,重力势能增加1.0×104

J B ．重力做正功,重力势能减少1.0×104 J C ．重力做负功,重力势能增加1.0×104 J D ．重力做负功,重力势能减少1.0×104 J

解析:W G ＝－mgh ＝－1.0×104

J,ΔE p ＝－W G ＝1.0×104

J,选项C 正确．

3．如图所示,质量为m 的物体沿斜上方以速度v 0抛出后,能达到的最大高度为h 0,当它将要落到离地面高度为h 的平台上时(不计空气阻力,取地面为参考平面),下列判断正确的是( D )

A ．它的机械能大于12mv 20

B ．它的机械能为mgh 0

C ．它的动能为mg (h 0－h )

D ．它的动能为12

mv 2

0－mgh

4.在大型游乐场里,小明乘坐如图所示匀速转动的摩天轮,正在向最高点运动．对此过程,下列说法正确的是( B )

A ．小明的重力势能保持不变

B ．小明的动能保持不变

C ．小明的机械能守恒

D ．小明的机械能减少

解析:摩天轮在转动的过程中,小明的高度不断发生变化,小明的重力势能也在发生变化,故A 错误；由于摩天轮匀速转动,所以小明的动能保持不变,故B 正确；小明所具有的机械能等于他的动能与重力势能之和,由于其动能不变,而重力势能随着其高度的变化而变化,所以小明的机械能也在不断变化,当其上升时,机械能增加,故C 、D 错误．

5.如图所示,斜面体置于光滑水平地面上,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是( D )

A．物体的重力势能减少,动能不变

B．斜面体的机械能不变

C．斜面对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功

D．物体和斜面体组成的系统机械能守恒

解析:物体由静止开始下滑的过程其重力势能减少,动能增加,A错误；物体在下滑过程中,斜面体做加速运动,其机械能增加,B错误；物体沿斜面下滑时,既沿斜面向下运动,又随斜面体向右运动,其合速度方向与弹力方向不垂直,弹力方向垂直于接触面,但与速度方向之间的夹角大于90°,所以斜面对物体的作用力对物体做负功,C错误；对物体与斜面体组成的系统,只有物体的重力做功,机械能守恒,D正确．

考点1 对机械能守恒定律的理解

1．对机械能守恒条件的理解

(1)只受重力作用．

(2)除重力外,物体还受其他力,但其他力不做功或做功代数和为零．

(3)除重力外,只有系统内的弹力做功,只有动能、重力势能、弹性势能的相互转化,无其他形式能量的转化．

2．机械能守恒判断的三种方法

定义法利用机械能的定义直接判断,分析物体或系统的动能和势能的和是否变化,若不变,则机械能守恒

做功法若物体或系统只有重力或系统内弹力做功,或有其他力做功,但其他力做功的代数和为零,则机械能守恒

转化法若物体或系统中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其他形式能的转化,则机械能守恒

1.如图所示,一辆小车静止在光滑的水平导轨上,一小球用细绳悬挂在车上,由图中虚线位置无初速释放,则小球在下摆过程中,下列说法正确的是( C )

A．绳子的拉力对小球不做功,小球机械能守恒

B．绳子的拉力对小球做正功,小球机械能增加

C．绳子的拉力对小球做负功,小球机械能减小

D．小球所受到的合力不做功,小球机械能不变

解析:由于小车位于光滑的水平导轨上,小球在下摆过程中,小车向左运动,即悬点也在移动,绳子拉力方向与小球位移的夹角大于90°,拉力对小球做负功．或者从系统考虑,因只有重力做功,机械能守恒,由于小车机械能增加,则小球机械能减小,故绳子的拉力对小球做负功．所以,本题正确答案为C.

2．(多选)如图所示,一轻弹簧一端固定在O点,另一端系一小球,将小球从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让小球自由摆下,不计空气阻力,在小球由A点摆向最低点B的过程中,下列说法正确的是( BD )

A．小球的机械能守恒

B．小球的机械能减少

C．小球的重力势能与弹簧的弹性势能之和不变

D．小球和弹簧组成的系统机械能守恒

解析:小球由A 点下摆到B 点的过程中,弹簧被拉长,弹簧的弹力对小球做了负功,所以小球的机械能减少,故选项A 错误,B 正确；在此过程中,由于只有重力和弹簧的弹力做功,所以小球与弹簧组成的系统机械能守恒,即小球减少的重力势能等于小球获得的动能与弹簧增加的弹性势能之和,故选项C 错误,D 正确．

3.(多选)有一款蹿红的微信小游戏“跳一跳”,游戏要求操作者通过控制棋子(质量为m ,可视为质点)脱离平台时的速度,使其能从平台跳到旁边的同一水平面上的另一平台．如图所示的抛物线为棋子在某次跳跃过程中的运动轨迹,轨迹的最高点距平台上表面高度为h ,不计空气阻力,重力加速度为g ,则( AD )

A ．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中,重力势能增加mgh

B ．棋子从离开平台至运动到最高点的过程中,机械能增加mgh

C ．棋子离开平台后距平台面高度为h 2时的动能为mgh

2

D ．棋子落到另一平台上时的速度大于2gh

解析:以平台表面为零势能面,则棋子在最高点的重力势能为mgh ,故棋子从离开平台至运动到最高点的过程中,重力势能增加mgh ,A 正确；棋子从离开平台至运动到最高点的过程中,不计空气阻力,只有重力做功,机械能守恒,B 错误；棋子在最高点的机械能E ＝mgh ＋12

mv 2

x ,v x 为

棋子在最高点的速度．由于机械能守恒,则棋子离开平台后距平台面高度为h 2时,动能为E －

1

2

mgh ＝12

mgh ＋12

mv 2x >

mgh

2

,故C 错误；设棋子落到平台时的瞬时速度大小为v ,棋子从最高点落到平台的过程中,根据动能定理得mgh ＝12mv 2－12

mv 2x ,解得v ＝2gh ＋v 2

x >2gh ,D 正确．

名师点睛

判断机械能是否守恒的四点提醒

1机械能守恒的条件绝不是合外力做的功等于零,更不是合外力为零；“只有重力做

功”不等于“只受重力作用”.

2分析机械能是否守恒时,必须明确要研究的系统.

3系统机械能守恒时,机械能一般在系统内物体间转移,其中的单个物体机械能通常不守恒.

4对于一些绳子突然绷紧、物体间碰撞等情况,除非题目特别说明,否则机械能必定不守恒.

考点2 单物体的机械能守恒问题

1．表达式

2．应用机械能守恒定律解题的一般步骤

如图甲所示,游乐场的过山车可以底朝上在圆轨道上运行,游客不会掉下来．我们把这种情形抽象为如图乙所示的模型:弧形轨道的下端与竖直圆轨道相接,使质量为m

的小球从弧形轨道上端滚下,小球从圆轨道下端进入后沿圆轨道运动．已知圆轨道的半径为R ,重力加速度为g ,不考虑阻力．

(1)若小球从高为h 处由静止释放,求小球到达圆轨道底端时对轨道的压力； (2)若要使小球运动过程中不脱离轨道,讨论小球由静止释放时的高度满足的条件． 【解析】 (1)小球从h 高处由静止释放至到达圆轨道底端,由机械能守恒定律得mgh ＝

1

2

mv 2

在最底端,由牛顿第二定律得F N －mg ＝m v 2

R

则F N ＝mg ＋m v 2R ＝mg ?

????1＋2h R

根据牛顿第三定律得F N ′＝F N ＝mg ?

??

??1＋2h R ,方向竖直向下．

(2)要使小球运动过程中不脱离轨道,

第一种可能:能到达最高点,有mg ≤m v 20

R

解得v 0≥gR

由机械能守恒定律得mgh ＝12mv 2

0＋mg ·2R

解得h ≥5

2

R

第二种可能:小球最高到达与圆心等高处,有mgh ≤mgR 解得h ≤R ,所以h ≥5

2

R 或h ≤R .

【答案】 (1)mg ?

??

??1＋2h R ,方向竖直向下

(2)h ≥5

2R 或h ≤R

高分技法

机械能守恒定律的应用技巧 1

机械能守恒定律是一种“能—能转化”关系,其守恒是有条件的,因此,应用时首

先要对研究对象在所研究的过程中机械能是否守恒做出判断.

2当系统中只有一个物体时地球除外,直接根据机械能守恒定律列式比较方便

.

1.一轻绳系住一质量为m 的小球悬挂在O 点,在最低点先给小球一水平初速度,小球恰能在竖直平面内绕O 点做圆周运动,若在水平半径OP 的中点A 处钉一枚光滑的钉子,仍在最低点给小球同样的初速度,则小球向上通过P 点后将绕A 点做圆周运动,当小球到达最高点N 时绳子的拉力大小为( C

)

A ．0

B ．2mg

C ．3mg

D ．4mg

解析:小球恰能在竖直平面内绕O 点做圆周运动,则在最高点有mg ＝mv 2

R

,解得v ＝gR ,从

最低点到最高点,由机械能守恒定律可知12mv 20＝2mgR ＋12mv 2

,解得初速度v 0＝5gR ；若在水平半

径OP 的中点A 处钉一枚光滑的钉子,设小球到最高点N 时速度为v ′,根据机械能守恒定律,有12mv 20＝32mgR ＋12mv ′2

,根据向心力公式有T ＋mg ＝mv ′2

R

2

,联立得T ＝3mg .故选项C 正确． 2.如图所示,固定的竖直光滑长杆上套有质量为m 的小圆环,圆环与水平状态的轻质弹簧一端连接,弹簧的另一端连接在墙上,且处于原长状态．现让圆环由静止开始下滑,已知弹簧原长为L ,圆环下滑到最大距离时弹簧的长度变为2L (未超过弹性限度),则在圆环下滑到最大距离的过程中( B )

A．圆环的机械能守恒

B ．弹簧弹性势能变化了3mgL

C．圆环下滑到最大距离时,所受合力为零

D．圆环重力势能与弹簧弹性势能之和保持不变

解析:圆环在下滑的过程中,圆环和弹簧组成的系统机械能守恒,而圆环的机械能并不守恒,A项错误；在下滑到最大距离的过程中,圆环动能的变化量为零,因此圆环减少的重力势能转化为弹簧的弹性势能,即E p＝mg2L2－L2＝3mgL,B项正确；圆环下滑的过程中速度先增大后减小,加速度先减小后增大,到最大距离时,向上的加速度最大,此时圆环所受合力不为零,C项错误；由于圆环重力势能、圆环的动能与弹簧的弹性势能之和为定值,因此圆环重力势能与弹簧弹性势能之和先减小后增大,D项错误．

考点3 多物体机械能守恒问题

题型1 轻绳连接的物体系统

常见

情景

三点提醒(1)分清两物体是速度大小相等,还是沿绳方向的分速度大小相等．

(2)用好两物体的位移大小关系或竖直方向高度变化的关系．

(3)对于单个物体,一般绳上的力要做功,机械能不守恒；但对于绳连接的系统,机械能则可能守恒.

如图所示,物体A的质量为M,圆环B的质量为m,由绳子通过定滑轮连接在一

起,圆环套在光滑的竖直杆上．开始时连接圆环的绳子处于水平,长度l＝4 m．现从静止释放

圆环,不计定滑轮和空气的阻力,g取10 m/s2.若圆环下降h＝3 m时,速度v＝5 m/s,则A和B 的质量关系为(

)

A.M

m

＝

35

29

B.

M

m

＝

7

9

C.

M

m

＝

39

25

D.

M

m

＝

15

19

【解析】圆环下降3 m后的速度可以按如图所示分解,故可得v A＝v cosθ＝

vh

h2＋l2

,A、B和绳子看成一个整体,整体只有重力做功,机械能守恒,当圆环下降h＝3 m时,根据机械能守恒可得mgh＝Mgh A＋

1

2

mv2＋

1

2

Mv2A,其中h A＝h2＋l2－l,联立可得

M

m

＝

35

29

,故A正确．

【答案】 A

题型2 轻杆连接的物体系统

常见

情景

三大

特点

(1)平动时两物体线速度相等,转动时两物体角速度相等．

(2)杆对物体的作用力并不总是沿杆的方向,杆能对物体做功,单个物体机械

能不守恒．

(3)对于杆和球组成的系统,忽略空气阻力和各种摩擦且没有其他力对系统做功,则系统机械能守恒.

(多选)如图,滑块a 、b 的质量均为m ,a

套在固定竖直杆上,与光滑水平地面

相距h ,b 放在地面上．a 、b 通过铰链用刚性轻杆连接,由静止开始运动．不计摩擦,a 、b 可视为质点,重力加速度大小为g .则( )

A ．a 落地前,轻杆对b 一直做正功

B ．a 落地时速度大小为2gh

C ．a 下落过程中,其加速度大小始终不大于g

D ．a 落地前,当a 的机械能最小时,b 对地面的压力大小为mg

【解析】 由于刚性杆不伸缩,滑块a 、b 沿杆方向的分速度相等,滑块a 落地时,速度方向竖直向下,故此时滑块b 的速度为零,可见滑块b 由静止开始先做加速运动后做减速运动,根据动能定理,可知杆对滑块b 先做正功,后做负功,选项A 错误；因系统机械能守恒,则杆对滑块a 先做负功,后做正功,做负功时,滑块a 的加速度小于g ,做正功时,滑块a 的加速度大于g ,选项C 错误；杆对滑块a 的弹力刚好为零时,a 的机械能最小,此时对滑块b 受力分析,可知地面对b 的支持力等于mg ,根据牛顿第三定律,b 对地面的压力大小为mg ,选项D 正确；由机械能守恒定律,可得mgh ＝12

mv 2

,即v ＝2gh ,选项B 正确．

【答案】 BD

题型3 弹簧连接的物体系统 题型 特点

由轻弹簧连接的物体系统,一般既有重力做功又有弹簧弹力做功,这时系统内物体的动能、重力势能和弹簧的弹性势能相互转化,而总的机械能守恒．

两点 提醒

(1)对同一弹簧,弹性势能的大小由弹簧的形变量完全决定,无论弹簧伸长还是压缩．

(2)物体运动的位移与弹簧的形变量或形变量的变化量有关.

如图所示,A 、B 两小球由绕过轻质定滑轮的细线相连,A 放在固定的光滑斜

面上,B 、C 两小球在竖直方向上通过劲度系数为k 的轻质弹簧相连,C 球放在水平地面上．现用手控制住A ,并使细线刚刚拉直但无拉力作用,并保证滑轮左侧细线竖直、右侧细线与斜面平行．已知A 的质量为4m ,B 、C 的质量均为m ,重力加速度为g ,细线与滑轮之间的摩擦不计．开始时整个系统处于静止状态；释放A 后,A 沿斜面下滑至速度最大时,C 恰好离开地面．求:

(1)斜面的倾角α； (2)球A 获得的最大速度v m .

【解析】 (1)由题意可知,当A 沿斜面下滑至速度最大时,C 恰好离开地面,物体A 的加速度此时为零

由牛顿第二定律:4mg sin α－2mg ＝0 则:sin α＝1

2

,即α＝30°.

(2)由题意可知,A 、B 两小球及轻质弹簧组成的系统在初始时和A 沿斜面下滑至速度最大时的机械能守恒,同时弹簧的弹性势能相等,故有:2mg ＝k Δx

4mg Δx sin α－mg Δx ＝12(5m )v 2m

得:v m ＝2g

m 5k

. 【答案】 (1)30° (2)2g m 5k

高分技法

多个物体的机械能守恒问题的分析技巧 1

对多个物体组成的系统,在判断该系统是否机械能守恒时,一般是看在该系统中除

了动能和势能相互转化之外,还有没有其他形式的能参与,如果没有则该系统机械能守恒.

2对于用轻绳或轻杆连接的物体,要注意寻找二者之间的速度关系和位移关系. 3

对多个物体组成的系统如果机械能守恒,则列机械能守恒方程时一般采用ΔE k ＝

－ΔE p 或ΔE 增＝ΔE 减.如果该系统内除地球之外只有两个物体质点,则还可采用ΔE A ＝－ΔE B 的形式.

高一物理机械能守恒定律教案

高一物理机械能守恒定 律教案 Document number【980KGB-6898YT-769T8CB-246UT-18GG08】

机械能守恒定律 ★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 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，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、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。 （二）过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 （三）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，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能 是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是 否发生变化这节课我们就来探究这方面的问题。 （二）进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动：演示实验1：如右图，用 细线、小球、带有标尺的 铁架台等做实验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度 的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互 转化。我们看到，小球可以摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆 到另一侧时，也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 A 甲 乙

机械能守恒定律练习题含答案

机械能守恒定律练习题 一、选择题（每题6分，共36分） 1、下列说法正确的是：（选CD ） A 、物体机械能守恒时，一定只受重力和弹力的作用。（是只有重力和弹力做功） B 、物体处于平衡状态时机械能一定守恒。（吊车匀速提高物体） C 、在重力势能和动能的相互转化过程中，若物体除受重力外，还受到其他力作用时，物体的机械能也可能守恒。（受到一对平衡力） D 、物体的动能和重力势能之和增大，必定有重力以外的其他力对物体做功。 2、两个质量不同而动能相同的物体从地面开始竖直上抛(不计空气阻力)，当上升到同一高度时，它们(选C) A.所具有的重力势能相等（质量不等） B.所具有的动能相等 C.所具有的机械能相等（初始时刻机械能相等） D.所具有的机械能不等 3、一个原长为L 的轻质弹簧竖直悬挂着。今将一质量为m 的物体挂在弹簧的下端，用手托住物体将它缓慢放下，并使物体最终静止在平衡位置。在此过程中，系统的重力势能减少，而弹性势能增加，以下说法正确的是（选A ） A 、减少的重力势能大于增加的弹性势能（手对物体的支持力也有做功，根据合外力做功为0） B 、减少的重力势能等于增加的弹性势能 C 、减少的重力势能小于增加的弹性势能 D 、系统的机械能增加（动能不变，势能减小） 4、如图所示，桌面高度为h ，质量为m 的小球，从离桌面高H 处 自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，小球落到 地面前的瞬间的机械能应为（选B ） A 、mgh B 、mgH C 、mg （H +h ） D 、mg （H -h ） 6、质量为m 的子弹，以水平速度v 射入静止在光滑水平面上质量为M 的木块， 并留在其中，下列说法正确的是（选BD ） A.子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等（与木块和子弹的动能，还有热能） B.阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等（子弹的合外力是阻力） C.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功（一部分转化成热能） 二、填空题（每题8分，共24分） 7、从离地面H 高处落下一只小球，小球在运动过程中所受到的空气阻力是它重 力的k 倍，而小球与地面相碰后，能以相同大小的速率反弹，则小球从释放开始，直至停止弹跳为止，所通过的总路程为 H/k 。 8、如图所示，在光滑水平桌面上有一质量为M 的小车，小车跟 绳一端相连，绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m 的砖码， 则当砝码着地的瞬间（小车未离开桌子）小车的速度大小为 在这过程中，绳的拉力对小车所做的功为________。 9、物体以100 k E J 的初动能从斜面底端沿斜面向上运动，当该物体经过斜面上某一点时，动能减少了80J ，机械能减少了32J ，则物体滑到斜面顶端时的机

机械能守恒定律公式汇总

机械能守恒定律单元公式汇总 做功： W=FS ·COS θ θ为力与位移的夹角 重力做功： G W =mg Δh Δh 为物体初末位置的高度差 重力势能：p E =mgh h 为物体的重心相对于零势面的高度 重力做功和重力势能变化的关系： G W =-Δp E 即重力做功与重力势能的变化量相反 弹性势能： p E =21k 2L L 为弹簧的形变量 弹力做功与弹性势能的关系： F W =-Δp E 即弹力做功与弹性势能的变化量相反 动能定理： 合W =Δk E =21m 22V -2 1m 21V 即合外力做功等于动能的变化量 合外力做功两种求解方式：1）先求合外力合F ，再求合F ·S ·COS θ 2）先求各个分力做功再求和，+++321W W W ....... 机械能守恒定律：条件：只有重力弹力做功 公式：末初E E =即初总机械能等于末机械能 变形公式：Δk E =-ΔP E 即动能的变化量与势能的变化量相反 如果是A 与B 的系统机械能守恒： 1)2211P K P K E E E E +=+即初的总机械能等于末的总机械能 2)Δk E =-ΔP E 即 Δ1k E +Δ2k E =-（Δ1P E +Δ2P E ）即总的动能的变化量与总的势能的变化量相反 3)ΔA E =-ΔB E 即 Δ1k E +Δ1P E =-（Δ2k E +Δ2P E ）即A 的总机械能变化量与B 的总机械能的变化量相反 能量守恒定律：末初E E =即初总能量等于末的总能量 机械能变化的情况：1）W=Δ机E 即除重力、系统内弹力外其他力做功的多少为机 械能变化量（即其他力给原有系统能量或消耗原有系统能量） 2)摩擦力做功对机械能影响： Q X F =相对f 即摩擦力乘以相对位移等于产生的热量（内能）即机械能的损失

机械能守恒定律学案

第八节 机械能守恒定律学案 一、学习目标: 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 2.掌握机械能守恒定律的内容及得出过程； 3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题。 二、学习重点： 1.掌握机械能守恒定律的内容及其条件。 2.能在具体问题中判断机械能是否守恒，并能运用机械能守恒定律解决问题。 三、学习难点： 1.在具体问题中判断机械能是否守恒及机械能守恒定律的运用。 四、学习方法： 讨论法、归纳法、讲授法 五、学法指导：课下认真阅读教材，完成学案中设置的任务，课上小组探究交流发表自己的观点完成本节内容。 课前预习 1．重力势能：=p E _________、动能：=k E _________、弹性势能：发生 的物体各部分之间，由于有弹力的相互作用，也具有势能这种势能叫弹性势能。 2．机械能 （1）概念：_______能、______势能、______势能的统称。 （2）表达式：E = + 3.机械能守恒定律内容： 表达式为： ________ + ________ ＝ ________ + ________ 4、机械能守恒的条件：

课内探究 任务一：探究动能与势能的相互转化： 1.分析在不考虑阻力的情况下，下面几种情况动能和势能是怎么转化的？猜想动能和势能的总和有何特点？ 1. 2. 3. 4. 任务二：演示实验： 实验一：如图，用细线、小球、带有标尺的铁架台等做实验。把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A 点，然后放开，小球在摆动过程中，记住它向右能够达到的最大高度C 点。如果用尺子在某一点P 挡住细线，看一看这种情况下小球所能达到的最大高度B 点。 观察实验现象，回答下面问题： ①、第一次小球向右能够达到的最大高度C 点与A 点的高度有何关系？如果用尺子在P 点挡 住细线，这种情况下小球所能达到的最大高度B 点和A 点的高度又有何关系？在运动过程中 都有哪些力做功？ ②、分析小球从A 点到最低点O 以及从最低点O 到C 点（或B 点）的运动过程动能和重力势 能怎样转化？这个小实验说明了什么？ A 甲 乙 A O P B

机械能守恒定律教案

机械能守恒定律教案 ●教学目标 一、知识目标 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化. 2.理解机械能守恒定律的内容. 3.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. 二、能力目标 1.学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒． 2.初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题. 三、德育目标 通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题. ●教学重点 1.理解机械能守恒定律的内容. 2.在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式. ●教学难点 1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件. 2.能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒. ●教学方法 1.关于机械能守恒定律的得出，采用师生共同演绎推导的方法，明确该定律数学表达公式的来龙去脉. 2.关于机械能守恒的条件，在教学时采用列举实例，具体情况具体分析的方法． ●教学用具 自制投影片、CAI课件. ●课时安排 1课时 ●教学过程 一、导入新课 1.［投影］复习思考题： ①什么是动能？动能与什么因素有关？ ②什么是势能？什么是重力势能和弹性势能？ ③重力势能、弹性势能分别与什么因素有关？ 2.［学生解答思考题］ ①物体由于运动而具有的能量叫动能.动能的大小与物体的质量及速度有关系，且质量越大，速度越大，动能也越大. ②由相互作用的物体的相对位置决定的能量叫势能，也叫位能. 物体由于被举高而具有的能量叫重力势能. 发生形变的物体在恢复原状时能够对外界做功，因而具有能量，这种能量叫弹性势能. ③重力势能与物体的质量及被举高的高度有关；弹性势能跟形变的大小及劲度系数有关. 3.［学生活动］ 举例说明物体的动能和势能之间可以相互转化. ［例1］物体自由下落时，高度越来越小，速度越来越大.高度减小表示重力势能减小；速度增大表示动能增大.在这个过程中，重力势能转化为动能. ［例2］竖直向上抛出的物体，在上升过程中，速度越来越小，高度越来越大.速度减小表示动能减小；高度增大表示重力势能增大这个过程中动能转化为重力势能. ［例3］用一小球推弹簧被压缩，放开后弹簧可以把跟它接触的小球弹出去，弹簧的弹性势能转化为小球的动能.

机械能守恒定律计算题(基础)

机械能守恒定律计算题（基础练习） 1．如图5-1-8所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F开始提升原来静止的质量为m＝10kg的物体，以大小为a＝2m／s2的加速度匀加速上升，求头3s内力F做的功.(取g＝10m／s2) 图5-1-8 2.汽车质量5t，额定功率为60kW，当汽车在水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，： 求：（1）汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？

图5-3-1 3.质量是2kg 的物体，受到24N 竖直向上的拉力，由静止开始运动，经过5s ；求： ①5s 内拉力的平均功率 ②5s 末拉力的瞬时功率（g 取10m/s 2） 4.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处对开始运动处的水平距离为S ，如图5-3-1，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同．求动摩擦因数μ． F mg 图5-2-5

h 1 h 2 图5-4-4 5.如图5-3-2所示，AB 为1/4圆弧轨道，半径为R =0.8m ，BC 是水平轨道，长S =3m ，BC 处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m =1kg 的物体，自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止.求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功. 6. 如图5-4-4所示，两个底面积都是S 的圆桶， 用一根带阀门的很细的管子相连接，放在水平地面上，两桶内装有密度为ρ的同种液体，阀 门关闭时两桶液面的高度分别为h 1和h 2，现将 连接两桶的阀门打开，在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功？ 图5-3-2

高中物理动能定理机械能守恒定律公式

高中物理动能定理机械能守恒定律公式高中物理动能定理机械能守恒定律公式 1、功的计算： 力和位移同(反)方向：W=Fl，功的单位：焦尔(J) 2、功率： 3、重力的功： 重力做功：为重力和竖直方向位移乘积W=mglcosα=mgh 重力势能：为重力和高度的乘积. Ep=mgh 位置高低与重力势能的变化: W=mglcosθ=mgh=mg(h2-h1) 4、动能定理： 物理意义：力在一个过程中对物体做功，等于物体在这个过程中动能的变化。注意：a、如果物体受多个力的作用，则W为合力做功。 b、适用于变力做功、曲线运动等，广泛应用于实际问题。 =EK2-EK1 5、机械能守恒定律：只有重力或弹力做功的系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 EP1+EK1=EK2+EP2 6、能量守恒定律： 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。

高中物理动能定理知识点 做功可以改变物体的能量.所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量. W1+W2+W3+……=½m vt2-½mv02 1.反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做 功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号，负功是减号。 2.“增量”是末动能减初动能.ΔEK>0表示动能增加，ΔEK<0表示动能减小. 3、动能定理适用单个物体，对于物体系统尤其是具有相对运动的物体系统不能盲目的应用动能定理.由于此时内力的功也可引起物体动能向其他形式能(比如内能)的转化.在动能定理中.总功指各外力对物体做功的代数和.这里我们所说的外力包括重力、弹力、摩擦力、电场力等. 4.各力位移相同时，可求合外力做的功，各力位移不同时，分别求力做功，然后求代数和. 5.力的独立作用原理使我们有了牛顿第二定律、动量定理、动量守恒定律的分量表达式.但动能定理是标量式.功和动能都是标量，不能利用矢量法则分解.故动能定理无分量式.在处理一些问题时，可在某一方向应用动能定理. 6.动能定理的表达式是在物体受恒力作用且做直线运动的情况 下得出的.但它也适用于变为及物体作曲线运动的情况.即动能定理对

物理机械能守恒定律的应用教案

物理机械能守恒定律的应用教案 1.在物理知识方面要求. (1)掌握机械能守恒定律的条件; (2)理解机械能守恒定律的物理含义. 2.明确运用机械能守恒定律处理问题的优点，注意训练学生运用本定律解决问题的思路，以培养学生正确分析物理问题的习惯. 3.渗透物理学方法的教育，强调用能量的转化与守恒观点分析处理问题的重要性. 1.机械能守恒定律是力学知识中的一条重要规律.是一个重点知识.特别是定律的适用条件、物理意义以及具体应用都作为较高要求. 2.机械能守恒定律的适用条件的理解以及应用，对多物理生来说，虽经过一个阶段的学习，仍常常是把握不够，出现各式各样的错误.这也说明此项正是教学难点所在.

投影片若干，投影幻灯，彩笔，细绳，小球，带有两个小球的细杆，定滑轮，物块m、M，细绳. (一)复习引入新课 1.提出问题(投影片). (1)机械能守恒定律的内容. (2)机械能守恒定律的条件. 2.根据学生的回答，进行评价和归纳总结，说明(1)机械能守恒定律的物理含义. (2)运用机械能守恒定律分析解决物理问题的基本思路与方法. (二)教学过程设计 1.实例及其分析.

问题1 投影片和实验演示.如图1所示.一根长L的细绳，固定在O点，绳另一端系一条质量为m的小球.起初将小球拉至水平于A 点.求小球从A点由静止释放后到达最低点C时的速度. 分析及解答：小球从A点到C点过程中，不计空气阻力，只受重力和绳的拉力.由于绳的拉力始终与运动方向垂直，对小球不做功.可见只有重力对小球做功，因此满足机械能守恒定律的条件.选取小球在最低点C时重力势能为零.根据机械能守恒定律，可列出方程： 教师展出投影片后，适当讲述，然后提出问题. 问题2 出示投影片和演示实验.在上例中，将小球自水平稍向下移，使细绳与水平方向成角，如图2所示.求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度. 分析及解答：仍照问题1，可得结果 问题3 出示投影片和演示实验.现将问题1中的小球自水平稍向上移，使细绳与水平方向成角.如图3所示.求小球从A点由静止释放后到达最低点C的速度. 分析及解答：仿照问题1和问题2的分析.

知识讲解机械能守恒定律基础

机械能守恒定律 编稿：周军审稿：吴楠楠 【学习目标】 1．明确机械能守恒定律的含义和适用条件． 2．能准确判断具体的运动过程中机械能是否守恒． 3．熟练应用机械能守恒定律解题． 4．知道验证机械能守恒定律实验的原理方法和过程． 5．掌握验证机械能守恒定律实验对实验结果的讨论及误差分析． 【要点梳理】 要点一、机械能 要点诠释： (1)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、弹性势能。 (2)重力势能是属于物体和地球组成的重力系统的，弹性势能是属于弹簧的弹力系统的，所以，机械能守恒定律的适用对象是系统． (3)机械能是标量，但有正、负(因重力势能有正、负)． (4)机械能具有相对性，因为势能具有相对性(须确定零势能参考平面)，同时，与动能相关的速度也具有相对性(应该相对于同一惯性参考系，一般是以地面为参考系)，所以机械能也具有相对性． 只有在确定了参考系和零势能参考平面的情况下，机械能才有确定的物理意义． (5)重力势能是物体和地球共有的，重力势能的值与零势能面的选择有关，物体在零势能面之上的势能是正值，在其下的势能是负值．但是重力势能差值与零势能面的选择无关． (6)重力做功的特点： ①重力做功与路径无关，只与物体的始、未位置高度筹有关． ②重力做功的大小：W＝mgh．． ③重力做功与重力势能的关系：PG WE??△． 要点二、机械能守恒定律 要点诠释： (1)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相互转化，但机械能的总量保持不变，这个结论叫做机械能守恒定律． (2)守恒定律的多种表达方式． 当系统满足机械能守恒的条件以后，常见的守恒表达式有以下几种： ①1122kPkP EEEE???，即初状态的动能与势能之和等于末状态的动能与势能之和． ②Pk EE??△△或Pk EE??△△，即动能(或势能)的增加量等于势能(或动能)的减少量． ③△E A＝-△E B，即A物体机械能的增加量等于B物体机械能的减少量． 后两种表达式因无需选取重力势能零参考平面，往往能给列式、计算带来方便． (3)机械能守恒条件的理解． ①从能量转化的角度看，只有系统内动能和势能相互转化，无其他形式能量之间(如内能)的转化 ②从系统做功的角度看，只有重力和系统内的弹力做功，具体表现在：

机械能守恒定律3种表达式_机械能量守恒定律公式汇总

机械能守恒定律3种表达式_机械能量守恒定律公式汇总 机械能守恒定律的概念在只有重力或弹力做功的物体系统内（或者不受其他外力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总能量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。 机械能守恒定律（lawofconservationofmechanicalenergy）是动力学中的基本定律，即任何物体系统。如无外力做功，系统内又只有保守力（见势能）做功时，则系统的机械能（动能与势能之和）保持不变。外力做功为零，表明没有从外界输入机械功；只有保守力做功，即只有动能和势能的转化，而无机械能转化为其他能，符合这两条件的机械能守恒对一切惯性参考系都成立。这个定律的简化说法为：质点（或质点系）在势场中运动时，其动能和势能的和保持不变；或称物体在重力场中运动时动能和势能之和不变。这一说法隐含可以忽略不计产生势力场的物体（如地球）的动能的变化。这只能在一些特殊的惯性参考系如地球参考系中才成立。如图所示，若不考虑一切阻力与能量损失，滚摆只受重力作用，在此理想情况下，重力势能与动能相互转化，而机械能不变，滚摆将不断上下运动。 机械能守恒定律守恒条件机械能守恒条件是：只有系统内的弹力或重力所做的功。【即忽略摩擦力造成的能量损失，所以机械能守恒也是一种理想化的物理模型】，而且是系统内机械能守恒。一般做题的时候好多是机械能不守恒的，但是可以用能量守恒，比如说把丢失的能量给补回来。 从功能关系式中的WF外=△E机可知：更广义的机械能守恒条件应是系统外的力所做的功为零。 当系统不受外力或所受外力做功之和为零，这个系统的总动量保持不变，叫动量守恒定律。当只有动能和势能（包括重力势能和弹性势能）相互转换时，机械能才守恒。 机械能守恒定律的三种表达式1．从能量守恒的角度选取某一平面为零势能面，系统末状态的机械能和初状态的机械能相等。 2．从能量转化的角度系统的动能和势能发生相互转化时，若系统势能的减少量等于系统

机械能守恒定律(导学案)答案

机械能守恒定律导学案 【学习目标】 1.知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化. 2.能够根据动能定理、重力做功与重力势能变化间的关系，推导出机械能守恒定律. 3.会根据机械能守恒的条件判断机械能是否守恒，能运用机械能守恒定律解决有关问题. 【自主预习】 一、动能与势能的相互转化 1.重力势能与动能的转化 只有重力做功时，若重力对物体做正功，则物体的重力势能_______，动能_______，物体的_________转化为_______，若重力对物体做负功，则物体的重力势能_______，动能______，物体的______转化为______ 2.弹性势能与动能的转化 只有弹簧弹力做功时，若弹力对物体做正功，则弹簧的弹性势能_______，物体的动能________，弹簧的_______转化为物体的_________；若弹力对物体做负功，则弹簧的弹性势能________，物体的动能_______，物体的________转化为__________. 3.机械能：_________、_________与动能统称为机械能. 二、机械能守恒定律 1.内容：在只有________或_________做功的物体系统内，______与________可以相互转化，而__________保持不变. 2.表达式：E k2＋E p2＝__________，即E2＝________. 【自主预习答案】 一、1.减少，增加，重力势能、动能，增加，减少，动能、重力势能. 2.减少，增加，弹性势能转、动能；增加，减少，动能、弹簧的弹性势能. 3.重力势能、弹性势能. 二、1.重力、弹力，动能、势能、总的机械能. 2.E k1＋E p1、E1.

7基础练习题(机械能守恒定律)

基础练习题（机械能守恒定律） 1.课外活动时,王磊同学在40 s的时间内做了25个引体向上,王磊同学的体重大约为50 kg,每次引体向上大约升高0.5 m,试估算王磊同学克服重力做功的功率大约为(g取10 N/kg)() A.100 W B.150 W C.200 W D.250 W 解析:每次引体向上克服重力做的功约为W1=mgh=50×10×0.5 J=250 J 40 s内的总功W=nW1=25×250 J=6 250 J 40 s内的功率P=W≈156 W。 答案:B 2.如图所示,质量为m的物体P放在光滑的倾角为θ的斜面体上,同时用力F向右推斜面体,使P与斜面体保持相对静止。在前进水平位移为l的过程中,斜面体对P做功为() A.Fl B.mg sin θ·l C.mg cos θ·l D.mg tan θ·l 解析:斜面对P的作用力垂直于斜面,其竖直分量为mg,所以水平分量为mg tan θ,做功为水平分量的力乘以水平位移。 答案:D 3.把动力装置分散安装在每节车厢上,使其既具有牵引动力,又可以载客,这样的客车车辆叫作动车,把几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,就是动车组,如图所示。假设动车组运行过程中受到的阻力与其所受重力成正比,每节动车与拖车的质量都相等,每节动车的额定功率都相等。若1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为160 km/h;现在我国往返北京和上海的动车组的最大速度为480 km/h,则此动车组可能是() A.由3节动车加3节拖车编成的 B.由3节动车加9节拖车编成的 C.由6节动车加2节拖车编成的 D.由3节动车加4节拖车编成的 解析:设每节车的质量为m,所受阻力为kmg,每节动车的功率为P,已知1节动车加3节拖车编成的动车组的最大速度为v1=160 km/h,设最大速度为v2=480 km/h的动车组是由x节动车加y节拖车编成的,则有xP=(x+y)kmgv2,联立解得x=3y,对照各个选项,只有选项C正确。 答案:C 4. 如图所示,某段滑雪雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从距底端高为h 处的雪道上由静止开始匀加速下滑,加速度为g。在他从上向下滑到底端的过程中,下列说法

高中物理7.9实验验证机械能守恒定律导学案新人教版必修2

第七章 机械能守恒定律 第9节 实验：验证机械能守恒定律 【学习目标】 1、会用打点计时器打下的纸带计算物体运动的速度。 2、掌握验证机械能守恒定律的实验原理。 3.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律，体验验证过程和物理学的研究方法。 【重点】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。 【难点】验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。 预习案 1、推导出机械能守恒定律在本实验中的具体表达式。 在图1中，质量为m 的物体从O 点自由下落，以地作零重力势能面，下落过程中任意两点A 和B 的机械能分别为： E A = ， E B = 如果忽略空气阻力，物体下落过程中的机械能守恒，于是有: 上式亦可写成 为了方便，可以直接从开始下落的O 点至任意一点（如图1中A 点）来进行研究，这时应有：mgh mv A 22 1----本实验要验证的表达式，式中h 是 高度，v A 是物体在A 点的 速度。 2、如何求出A 点的瞬时速度v A ？ 3、如何确定重物下落的高度？ 4、怎样验证机械能守恒定律？ 探究案 探究一：该实验中选取被打点纸带应注意两点：一是第一点O 为计时起点，二是O 点的速 度应为零。怎样判别呢？

探究二:是否需要测量重物的质量？ 探究三：在架设打点计时器时应注意什么？为什么？ 探究四：实验时，接通电源和释放纸带的顺序怎样？为什么？ 探究五：测量下落高度时，某同学认为都必须从起始点算起，不能弄错。他的看法正确吗？为了减小测量 h值的相对误差，选取的各个计数点要离起始点适当远些好，还是近些好？ 实验步骤 1．把打点计时器安装在铁架台上，用导线将学生电源和打点计时器接好． 2．把纸带的一端用夹子固定在重锤上，另一端穿过打点计时器的限位孔，用手竖直提起纸带，使重锤停靠在打点计时器附近． 3．接通电源，待计时器打点稳定后再松开纸带，让重锤自由下落，打出一系列的点．4．重复上一步的过程，打两到三条纸带． 5．选择一条点迹清晰且第l、2点间距离接近2 mm的纸带，在起始点标上0，以后各点依次为1、2、3……用刻度尺测量对应下落的高度h1\h2\h3，……记人表格中． 6．用公式v n=h n+1+h n-1/2t，计算出各点的瞬时速度v1\v2\v3……并记录在表格中． 7．计算各点的重力势能的减少量。和动能的增加量，并进行比较．看是否相等，将数值填人表格内． （五）实验数据处理

高中物理电学公式 高中物理动能定理机械能守恒定律公式

高中物理电学公式高中物理动能定理机械能守恒定律公式 动能定理和机械能守恒定律公式是高中物理的重点内容和难点知识，同时在高考中占有很大的比重。下面小编给高中同学带来物理动能定理以及机械能守恒定律公式，希望对你有帮助。高中物理动能定理机械能守恒定律公式 1、功的计算： 力和位移同方向：W=Fl，功的单位：焦尔 2、功率： 3、重力的功： 重力做功：为重力和竖直方向位移乘积W=mglcosα=mgh 重力势能：为重力和高度的乘积. Ep=mgh 位置高低与重力势能的变化: W=mglcosθ=mgh=mg 4、动能定理： 物理意义：力在一个过程中对物体做功，等于物体在这个过程中动能的变化。注意：a、如果物体受多个力的作用，则W为合力做功。 b、适用于变力做功、曲线运动等，广泛应用于实际问题。=EK2-EK1 5、机械能守恒定律：只有重力或弹力做功的系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 EP1+EK1=EK2+EP2 6、能量守恒定律： 能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。高中物理动能定理知识点 做功可以改变物体的能量.所有外力对物体做的总功等于物体动能的增量. W1+W2+W3+……=?mvt2-?mv02 1.反映了物体动能的变化与引起变化的原因——力对物体所做功之间的因果关系.可以理解为外力对物体做功等于物体动能增加，物体克服外力做功等于物体动能的减小.所以正功是加号，负功是减号。 2.“增量”是末动能减初动能.ΔEK>0表示动能增加，ΔEK学好高中物理的方法 三个基本基本概念要清楚，基本规律要熟悉，基本方法要熟练。在学习物理的过程中，总结出一些简练易记实用的推论或论断，对帮助解题和学好物理是非常有用的。 独立做题要独立地，保质保量地做一些题。独立解题，可能有时慢一些，有时要走弯路，但这是走向成功必由之路。 物理过程要对物理过程一清二楚，物理过程弄不清必然存在解题的隐患。题目不论难易都要尽量画图。画图能够变抽象思维为形象思维，更精确地掌握物理过程。有了图就能作状态分析和动态分析，状态分析是固定的、死的、间断的，而动态分析是活的、连续的。 上课上课要认真听讲，不走神。 笔记本上课以听讲为主，还要有一个笔记本，有些东西要记下来。知识结构，好的解题方法，好的例题，听不太懂的地方等等都要记下来。课后还要整理笔记，一方面是为了“消化好”，另一方面还要对笔记作好补充。 学习资料学习资料要保存好，作好分类工作，还要作好记号。学习资料的分类包括练习题、试卷、实验报告等等。 时间时间是宝贵的，没有了时间就什么也来不及做了，所以要注意充分利用时间，而利用时间是一门非常高超的艺术。

7.8 机械能守恒定律 学案

7.8 机械能守恒定律 学案 1．如图所示，在伽利略斜面实验中，球沿斜面下滑时，重力做______，物体的动能________．重力 势能________，球沿斜面上滑过程中，重力做______，物体的动能________，重力势能________．如果忽略空气阻力和摩擦阻力，球在A 、B 两斜面上升的高度________． 2．如图甲所示，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小球________________做功，使动能转 化成弹簧的____________；小球速度变为零以后，被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示)，这时弹力对小球做__________，又使弹簧的____________转化成小球的________． 3．在自由落体运动或抛体运动中，物体从高为h 1的A 处运动到高为h 2的B 处，重力做功等于重力势 能的变化的负值，即________________，此过程也可由动能定理得到重力做功等于物体动能的变化，即W ＝________________，所以有E p 1－E p 2＝E k 2－E k 1，即E p 1＋E k 1＝________________. 4．在只有________________做功的物体系统内，动能与势能可以相互________，而总的机械能保持不变，这叫做机械能________定律，其表达式可以写成E k 1＋E p 1＝___或E k 2－E k 1＝________________. 5．关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是( ) A ．只有重力和弹力作用时，机械能才守恒 B ．当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能就守恒 C ．当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能就守恒 D ．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒 6．从h 高处以初速度v 0竖直向上抛出一个质量为m 的小球，如图所示．若取抛出处物体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为( ) A ．mgh B ．mgh ＋12mv 20 C .12mv 20 D .12mv 20 －mgh 7．质量均为m 的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为h 处以相同的动能在竖直平面内分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑的运动，则( ) A ．三者到达地面时的速率相同 B ．三者到达地面时的动能相同 C ．三者到达地面时的机械能相同 D ．三者同时落地 【概念规律练】 知识点一 机械能守恒的判断 1．机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”这句话的意思是( ) A ．物体只能受重力的作用，而不能受其他力的作用 B ．物体除受重力以外，还可以受其他力的作用，但其他力不做功 C ．只要物体受到的重力做了功，物体的机械能就守恒，与其他力做不做功无关 D ．以上说法均不正确 2．如图所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( ) A ．甲图中，物体A 将弹簧压缩的过程中，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 组成的系统机械能守恒

高一物理机械能守恒定律教案

★新课标要求 （一）知识与技能 1、知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化； 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，理解机械能守恒定律的内容，知道它的含义和适用条件； 3、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。 （二）过程与方法 1、学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒； 2、初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。 （三）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，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。 ★教学重点 1、掌握机械能守恒定律的推导、建立过程，理解机械能守恒定律的内容； 2、在具体的问题中能判定机械能是否守恒，并能列出定律的数学表达式。 ★教学难点 1、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件； 2、能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能。 ★教学方法 演绎推导法、分析归纳法、交流讨论法。 ★教学工具 投影仪、细线、小球、带标尺的铁架台、弹簧振子。 ★教学过程 （一）引入新课 教师活动：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能。这些不同形式的能是可以相互转 化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化？这节课我们就 来探究这方面的问题。 （二）进行新课 1、动能与势能的相互转化 教师活动：演示实验1：如右图，用细线、 小球、带有标尺的铁架台等做实 验。 把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一定高度的A 点，然后 放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化。我们看到，小球可以 摆到跟A 点等高的C 点，如图甲。 如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C 点，但摆到另一侧时， 也能达到跟A 点相同的高度，如图乙。 问题：这个小实验中，小球的受力情况如何？各个力的做功情况如何？这个 小实验说明了什么？ 学生活动：观察演示实验，思考问题，选出代表发表见解。 小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用。拉力和速度方向总垂直，对小球 不做功；只有重力对小球能做功。 A 甲 乙

机械能守恒定律计算题与答案

机械能守恒定律计算题（期末复习） 1．如图5-1-8所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F 开始提升原来静止的质量为m ＝10kg 的物体，以大小为a ＝2m ／s2的加速度匀加速上升，求头3s 力F 做的功.(取g ＝10m ／s2) 2.汽车质量5t ，额定功率为60kW ，当汽车在水平路面上行驶时，受到的阻力是车重的0.1倍，： 求：（1）汽车在此路面上行驶所能达到的最大速度是多少？（2）若汽车从静止开始，保持以0.5m/s2的加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？ 3.质量是2kg 的物体，受到24N 竖直向上的拉力，由静止开始运动，经过5s ；求： ①5s 拉力的平均功率 ②5s 末拉力的瞬时功率（g 取10m/s2） 图 5-2-5 图5-1-8

图5-3-1 图5-4-4 4.一个物体从斜面上高h 处由静止滑下并紧接着在水平面上滑行一段距离后停止，测得停止处对开始运动处的水平距离为S ，如图5-3-1，不考虑物体滑至斜面底端的碰撞作用，并设斜面与水平面对物体的动摩擦因数相同．求动摩擦因数μ． 5.如图5-3-2所示，AB 为1/4圆弧轨道，半径为R=0.8m ，BC 是水平轨道，长S=3m ，BC 处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m=1kg 的物体，自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止.求物体在轨道AB 段所受的阻力对物体做的功. 6. 如图5-4-4所示，两个底面积都是S 的圆桶， 用一根带阀门的很细的管子相连接，放在水平地面上，两桶装有密度为ρ的同种液体，阀门关闭时两桶液面的高度分别为h1和h2，现将连接两桶的阀门打开，在两桶液面变为相同高度的过程中重力做了多少功？ 图5-3-2

高中物理机械能守恒定律知识点总结

高中物理机械能守恒定律知识点总结（一） 一、功 1．公式和单位：，其中是F和l的夹角．功的单位是焦耳，符号是J. 2．功是标量，但有正负．由，可以看出： (1)当0°≤<90°时，0<≤1，则力对物体做正功，即外界给物体输送能量，力是动力； (2)当＝90°时，＝0，W＝0，则力对物体不做功，即外界和物体间无能量交换． (3)当90°<≤180°时，－1≤<0，则力对物体做负功，即物体向外界输送能量，力是阻力．3、判断一个力是否做功的几种方法 (1)根据力和位移的方向的夹角判断，此法常用于恒力功的判断，由于恒力功W＝Flcosα，当α＝90°，即力和作用点位移方向垂直时，力做的功为零． (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，此法常用于判断质点做曲线运动时变力的功．当力的方向和瞬时速度方向垂直时，作用点在力的方向上位移是零，力做的功为零． (3)根据质点或系统能量是否变化，彼此是否有能量的转移或转化进行判断．若有能量的变化，或系统内各质点间彼此有能量的转移或转化，则必定有力做功． 4、各种力做功的特点 (1)重力做功的特点：只跟初末位置的高度差有关，而跟运动的路径无关． (2)弹力做功的特点：对接触面间的弹力，由于弹力的方向与运动方向垂直，弹力对物体不做功；对弹簧的弹力做的功，高中阶段没有给出相关的公式，对它的求解要借助其他途径如动能定理、机械能守恒、功能关系等． (3)摩擦力做功的特点：摩擦力做功跟物体运动的路径有关，它可以做负功，也可以做正功，做正功时起动力作用．如用传送带把货物由低处运送到高处，摩擦力就充当动力．摩擦力

的大小不变、方向变化(摩擦力的方向始终和速度方向相反)时，摩擦力做功可以用摩擦力乘以路程来计算，即W＝F·l. (1)W总＝F合lcosα，α是F合与位移l的夹角； (2)W总＝W1＋W2＋W3＋?为各个分力功的代数和； (3)根据动能定理由物体动能变化量求解：W总＝ΔEk. 5、变力做功的求解方法 (1)用动能定理或功能关系求解． (2)将变力的功转化为恒力的功． ①当力的大小不变，而方向始终与运动方向相同或相反时，这类力的功等于力和路程的乘积，如滑动摩擦力、空气阻力做功等； ②当力的方向不变，大小随位移做线性变化时，可先求出力对位移的平均值＝2F1＋F2，再由W＝lcosα计算，如弹簧弹力做功； ③作出变力F随位移变化的图象，图线与横轴所夹的?°面积?±即为变力所做的功； ④当变力的功率P一定时，可用W＝Pt求功，如机车牵引力做的功． 二、功率 1．计算式 (1)P＝tW，P为时间t内的平均功率． (2)P＝Fvcosα 5．额定功率：机械正常工作时输出的最大功率．一般在机械的铭牌上标明． 6．实际功率：机械实际工作时输出的功率．要小于等于额定功率． 方恒定功率启动恒定加速度启动

机械能守恒定律学案(高一物理)

7.8 机械能守恒定律学案（人教版必修2） 1．如图1所示，在伽利略斜面实验中，球沿斜面下滑时，重力做______，物体的动能 ________．重力势能________，球沿斜面上滑过程中，重力做______，物体的动能 ________，重力势能________．如果忽略空气阻力和摩擦阻力，球在A、B 两斜面上升 的高度________． 图1 2．如图2甲所示，以一定速度运动的小球能使弹簧压缩，这时小球________________ 做功，使动能转化成弹簧的____________；小球速度变为零以后，被压缩的弹簧又能将 小球弹回(如图乙所示)，这时弹力对小球做__________，又使弹簧的____________转化 成小球的________． 图2 3．在自由落体运动或抛体运动中，物体从高为h1的A处运动到高为h2的B 处，重力做 功等于重力势能的变化的负值，即________________，此过程也可由动能定理得到重力 做功等于物体动能的变化，即W＝________________，所以有E p1－E p2＝E k2－E k1，即 E p1＋E k1＝________________. 4．在只有________________做功的物体系统内，动能与势能可以相互________，而总的 机械能保持不变，这叫做机械能________定律，其表达式可以写成E k1＋E p1＝___或E k2 －E k1＝________________. 5．关于机械能守恒定律的适用条件，下列说法正确的是() A．只有重力和弹力作用时，机械能才守恒

B ．当有其他外力作用时，只要合外力为零，机械能就守恒 C ．当有其他外力作用时，只要其他外力不做功，机械能就守恒 D ．炮弹在空中飞行不计阻力时，仅受重力作用，所以爆炸前后机械能守恒 6. 图3 从h 高处以初速度v 0竖直向上抛出一个质量为m 的小球，如图3所示．若取抛出处物 体的重力势能为0，不计空气阻力，则物体着地时的机械能为( ) A ．mgh B ．mgh ＋12mv 2 0 C .12mv 20 D .12mv 20－mgh 7．质量均为m 的甲、乙、丙三个小球，在离地面高为h 处以相同的动能在竖直平面内 分别做平抛、竖直下抛、沿光滑斜面下滑的运动，则( ) A ．三者到达地面时的速率相同 B ．三者到达地面时的动能相同 C ．三者到达地面时的机械能相同 D ．三者同时落地 【概念规律练】 知识点一 机械能守恒的判断 1．机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”这句话的意思是( ) A ．物体只能受重力的作用，而不能受其他力的作用 B ．物体除受重力以外，还可以受其他力的作用，但其他力不做功 C ．只要物体受到的重力做了功，物体的机械能就守恒，与其他力做不做功无关 D ．以上说法均不正确 2．如图4所示，下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( ) 图4 A ．甲图中，物体A 将弹簧压缩的过程中，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