《导学案》第7章机械能及其守恒定律

第七章机械能及其守恒定律

第七章机械能及其守恒定律 (1)

课时1 追寻守恒量功 (1)

课时2 功率 (5)

课时3 重力势能 (8)

课时4 探究弹性势能的表达式 (11)

课时5 探究功与速度变化的关系 (13)

课时6 动能和动能和动能定理 (15)

课时7 动能和动能定理习题课 (19)

课时8 机械能守恒定律 (22)

课时9 《机械能守恒定律》复习课 (25)

课时10 实验验证机械能守恒定律 (28)

课时11 能量守恒定律与能源 (30)

课时12 《机械能及其守恒定律》复习课 (31)

能力强化训练（一） (35)

能力强化训练（二） (37)

综合能力测试 (40)

参考答案 (44)

第七章机械能及其守恒定律 (44)

课时一追寻守恒量功 (44)

课时2 功率 (45)

课时3 重力势能 (46)

课时4 探究弹性势能的表达式 (47)

课时5 探究功与物体速度变化的关系 (48)

课时6 动能和动能定理 (48)

课时7《动能和动能定理》复习课 (49)

课时8 机械能守恒定律 (51)

课时9 《机械能守恒定律》复习课 (52)

课时10 实验：验证机械能守恒定律 (53)

课时11 能量守恒定律与能源 (56)

课时12?机械能及其守恒定律?复习课 (56)

能力强化训练（一） (58)

能力强化训练（二） (59)

综合能力测试 (59)

第七章机械能及其守恒定律

第七章机械能及其守恒定律

课时1 追寻守恒量功

1.知道守恒是自然界的重要规律，初步领会能量转化、变中有恒的思想。领会寻找守恒量是科学研

究的重要思想方法。

2.了解动能、势能的概念。会分析生活中有关机械能转化的问题。

3.初步认识做功与能量转化的关系。

4.理解功的概念，知道做功的两个要素。明确功是标量，知道W=Fl cosα的适用范围，会用功的公

式进行计算。

5.理解正功、负功的概念，会根据公式计算多个力的总功。

6.初步理解化变力为恒力、处理变力做功的思想方法。

★自主学习

一、动能和势能

1.______________________________________________________________叫动能。

2.______________________________________________________________叫势能。

二、功

1.力和__________________________的乘积就叫这个力对物体做的功。

2.做功的两个必要的因素：____________和_______________________________。

3.恒力做功的表达式：________________（设力F与位移L的夹角为α），功的单位是______。

4.功是标量，但有正功也有_____，当力与位移之间的夹角小于90°，力对物体做___功；当力与位移之间的夹角大于90°，力对物体做___功，对于这种情况我们还常说成__________。

5.总功是指________________________，计算的方法有___________________和_________________。

★新知探究

一、追寻守恒量

1.物理学中有关能的概念及思想有哪些？怎样结合伽利略的理想实验提出能的概念？

2.势能的概念是依据什么提出的？如何定义的？

3.动能的概念是依据什么提出的？如何定义的？

二、功

1.举实例说明力对物体做了功，进一步找出做功的两个不可缺少的因素。

2.阅读课本，分析功的大小由哪些因素共同决定，怎样求解一个力对物体做的功，公式是什么？

3.进一步讨论功的标、矢量问题，单位是什么？如何规定的？

三、正功和负功

高中课程《导学案》 物理 必修2

1.根据公式W =Fl cos α讨论力对物体做功的几种情形。

2.举实例说明力对物体做正功、负功或不做功。

3.力对物体做负功的另一种表述是什么？

四、合外力做功与各个力做功之间的关系

讨论并证明物体在几个力作用下发生一段位移l 时，几个力对物体所做功的代数和与这几个力的合力对物体所做的功是相等的。

★例题精析

【例题1】伽利略斜面实验具有以下内容：

①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度。

②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面。

③如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度。

④继续减小第二个斜面的倾角至水平，小球沿水平面做持续的匀速运动。

(1)请将上述理想实验的设想步骤按真缺德顺序排列__________________.(只要填写序号即可)

(2)在上述的设想步骤中，有的是可靠的事实，有的则是理想化的推论，下列关于事实和推论的分类正确的是（ ）

A ．①是事实，②③④是推论 B. ②是事实，①③④是推论

C. ③是事实，①②④是推论

D. ④是事实，①②③是推论

解析：

【训练1】跳板跳水运动员在弹离跳板后，先升到一定高度，在空中完成一系列复杂而优美的动作后入水，将运动员视为质点，请你分析一下运动员起跳到入水的全过程，有哪些能量发生了相互转化。

【例题2】如图7-1所示，在光滑水平面上，在倾角为α =37°的斜面上放以质

量为5kg 的滑块，二者一起以速度2m/s 向左匀速运动了2s ，在这个过程中滑块受几个力作用？这些力所做的功各是多少？

滑块所受各力所做的总功为多少？

【训练2】质量为m 的物体沿倾角α的粗糙斜面依靠惯性向上运动的距离为l ，该物体与斜面间的动摩擦因数为μ，如图7-2所示，

（1）试求物体m 所受各力对它所做的功，并判断是正功还是负功？

（2）如果物体沿斜面自由滑下距离为l 时，物体所受各力对它做的功各是多少？总

功是多少？

图7－1 图7－2

第七章机械能及其守恒定律

1.伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点的相同高度，决不会更高一些，也绝不会更低一些，这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是（）

A.动能

B.势能

C.力

D.能量

2.行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落，并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。上述不同现象中包含的相同物理过程是（）

A.物体的动能转化为其它形式的能量

B.物体的势能转化为其它形式的能量

C.物体的机械能转化为其它形式的能量

D.其它形式的能转化为物体的机械能

3.关于功，下列说法正确的是（）

A.静摩擦力总是不做功

B.滑动摩擦力总是做负功

C.力对物体不做功，物体一定静止不动

D.物体在运动过程中，若受力的方向总是垂直于速度的方向，此力不做功

4.在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次受到斜向上的拉力，第二次受到斜向下的推力，两次力的作用线与水平方向间的夹角相同，力的大小也相同，位移大小也相同，哪么（）

A.力F对物体所做的功相同，合力对物体所做的总功也相同。

B.力F对物体所做的功相同，合力对物体所做的总功不相同。

C.力F对物体所做的功不相同，合力对物体所做的总功相同。

D.力F对物体所做的功不相同，合力对物体所做的总功也不相同。

5.物体放在水平面上并受到水平恒力F的作用，当它由静止开始前进距离为l时( )

A.有摩擦力时F做功多

B.无摩擦力时F做功多

C.支持力不做功

D.不论有无摩擦力F做功相同

6.足球运动员将质量为0.5kg的足球踢出，使足球在水平面上运动40m而停止，已知踢球时平均作用力为100N，则人对球所做功为（）

A.200J

B.4000J

C.0

D.无法确定

7.光滑水平面上有一质量为30kg的物体，在与水平面成60°角的斜向上的拉力10N作用下前进300m，拉力做功为（）

A.1500J

B.3000J

C.1732J

D.不确定

8.用力F竖直向上提升原来静止的物体，物体质量m=10kg，其上升的加速度a=2m/s2,则头3s内力F做的功_________J。（g取10 m/s2）

9.质量为m的物体以一定的初速度沿倾角为α的斜面上滑L后，又沿原路返回，设滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，则滑块从开始上滑至回到出发点的过程中，克服摩擦力做的功为__________，重力所做的功为____________

10.如图7-3所示，人通过定滑轮用绳子以恒定的拉力F拉水中的船，已知定滑轮与A点的高度差h，当图中的θ角从30°变为60°过程中，人的拉力做的功为__________。

11.如图7-4所示，轻绳长L=1m，悬挂重物为50kg，若用水平恒力F=375N

高中课程《导学案》 物理 必修2

拉物体，当悬绳与竖直方向成37°角时，拉力做功为多少？

12.如图7-5所示，小车的支架上用一轻绳悬挂一小球，质量为m =3kg ，当车

以a =2m/s 2的加速度向右匀加速前进10m 的过程中，绳子对小球的拉力所做的功是多少？小球所受的合力所做的总功是多少？

★思维升华

●摩擦力一定做负功吗？

在相当多的问题里，摩擦力都阻碍物体运动，对物体做负功，这就很容易给人一种感觉——摩擦力一定做负功。实际上，摩擦力可以做负功，也可以做正功，也可不做功。下面按静摩擦力的功和滑动摩擦力的功分述如下： （1）静摩擦力的功 例如：光滑水平面上放着一辆平板车B ，车上放一物体A ，用力F 拉动车上的物体，B 与A 一起以相同的速度前进，且A 与

B 间无相对滑动，则静摩擦力F f 对A 做负功，F f ′对B 做正功，如图7-6所示。又如，放在匀速转动圆盘上随同盘M 一起转动的物体A ，它受的向心力是静摩擦力F f ，F f 在任意时刻都与速度方向垂直，在力的方向上没发生位移，所以F f 不做功，如图7-7所示。

（2）滑动摩擦力的功 设光滑水平面上放一质量为M 的平板车，一质量为m 的物体以速度v 沿平板车表面飞上，

当m 在车表面滑行距离L 时，平板车前进了l ，这时m 与M 相当静止，如图7-8所示，求此过程中滑动摩擦力对m 与M 做的功。 以m 为研究对象，它受的滑动摩擦力为F f ，F f 对m 做的功W = F f （l +L ）

cos180 ° = - F f （l +L ）。 以M 为研究对象，它受的滑动摩擦力为F f ′（F f ′为f 的反作用力），F f ′

对M 做的功W ′= F f ′l 。 ★综合实践与创新

13.如图7-9所示，小物体A 放在光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上，从地面上看，小物块A 沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力（ ）

A.垂直于接触面，做功为零

B.垂直于接触面，做负功

C. 垂直于接触面，做正功

D. 不垂直于接触面，做负功

14.物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以如图7-10所示方向匀速运转，则传送带对物体做功的情况可能是（ ）

A.始终不做功

图7－

5 图7－6

图7－

7 图7－8

图7－

9

第七章 机械能及其守恒定律

B.先做负功后做正功

C.先做正功后不做功

D.先做负功后不做功

课时2 功率

1.理解功率的概念，能运用功率的定义式t

W P =进行有关的计算。 2.理解额定功率和实际功率的概念。

3.了解平均功率和瞬时功率的含义。

4.根据功率的定义推导P =Fv ，并能用于分析、计算和解释现象。

5.能分析汽车发动机功率一定时，牵引力与速度的关系。

6.通过对各种机械的功率的探究和有关功率的测量，认识功率概念在生活中的应用。

★自主学习

一、功率

1.物理意义：是用来描述_______________的物理量，______________________叫功率，单位是______

2.对于公式t

W P =，适用于求__________，对于公式P =Fv ，适用于求_________，若公式中的速度为平均速度，则该功率为__________，若公式中的速度为瞬时速度，则该功率为__________。注意：该公式中F 与v 的方向应该_____________.

二、机器功率

1.额定功率是发动机____________________________。

实际功率是发动机____________________________时的功率，一般情况下实际功率____额定功率.

2.由P =Fv cos α知，P 、α一定时，F 与v 的关系是________，F 、α一定时，P 与v 的关系是_______。 ★新知探究

一、功率

1.（阅读课本）分析功率的概念是怎么提出来的？它的物理意义是什么？

2.功率是如何定义的？定义式是什么？其中个字母分别代表什么物理量？国际单位是什么？还有哪些单位？如何换算？

3.平均功率与瞬时功率有何不同？额定功率与实际功率有何不同？

二、功率和速度的关系

1.讨论在作用力F 和位移L 方向相同的情况下，如何用力和速度表示功率。

2.若作用力F 与位移L 之间夹角为α，则如何用力与速度表示功率。

3.进一步讨论P 、α一定时，F 与v 的关系及实际意义。F 、α一定时，P 与v 的关系及实际意义。

高中课程《导学案》 物理 必修2

★例题精析

【例题1】质量为m 的物体，从一固定的倾角为α的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，起点高度为h ，则其下滑到斜面底端时重力的瞬时功率为多少？全过程重力的平均功率为多少？

解析：

【训练1】如图7-11所示，质量m =2kg 的木块在倾角为θ=37 °的斜面上由静止开始下滑，木块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5，已知sin37 °=0.6，cos37 °=0.8，g 取10 m/s 2，斜面足够长，求：

（1）前2s 内重力的平均功率。

（2）第2s 内重力的平均功率。

（3）2s 末重力的瞬时功率。

【例题2】汽车发动机的功率为60kW ，其总质量为5000kg ，在水平路面上行驶时受到的阻力为5000N ，试求：（1）汽车能达到的最大速度；

（2）若汽车以0.5 m/s 2的加速度做匀加速运动，则匀加速运动可维持多长时间？

解析：

【训练2】汽车由静止开始运动，若要使汽车在开始运动的一小段时间保持匀加速直线运动，则（ ）

A.不断增大牵引力功率

B. 不断减小牵引力功率

C.保持牵引力功率不变

D. 不能判断牵引力功率怎么变化

1.关于功率，下列说法正确的是（ ）

A ．由P =W /t 知，力所做的功越多功率就越大；力做功所用的时间越短功率就越大。

B ．由P =Fv 知，物体在运动过程中所受的某个力越大且物体的速度越大，功率就越大。

C ．汽车在做匀加速直线运动的过程中，牵引力的功率不变。

D ．减小阻力和提高发动机的额定功率都可以提高机动车的运行速度。‘

2.质量为5t 的汽车在水平路面上由静止以加速度a =2 m/s 2开始做匀加速直线运动，所受的阻力是1.0×103N ，则汽车启动后第1s 末发动机的瞬时功率是（ ）

A.2kW

B.11kW

C.20kW

D.22kW

3.用电动轻质钢索将两个质量相同的攀岩运动员甲和乙匀速送上某个一定高度的岩顶，先后用较大的速度、较小的速度分别送甲、乙二人，则两种情况相比较，电动机的（ ）

A ．功率增加，总功不变。 B. 功率减小，总功不变。

图7－

11

第七章 机械能及其守恒定律

C. 功率不变，总功减小。

D. 功率减小，总功减小。

4.雨滴在空中运动时所受空气阻力大小与其速度的平方成正比，若有两个雨滴从高空中竖直下落，质量分别为m 1、m 2，落地之前均已做匀速运动，则它们匀速运动时重力的功率之比为p 1:p 2为（ ）

A ．21:m m B.21:m m C.21:m m D.3231:m m

5.设在平直的公路上一位高一学生以一般速度骑自行车（大约5m/s ），所受的阻力约为车、人总重力的0.02倍，则骑车人的功率最接近于（ ）

A ．10-1kw B.10-3kw C.1kw D.10kw

6.一个重10N 的物体从高处自由下落的第3s 内重力做功的平均功率为 ,第3s 末重力瞬时功率为 。

7.人的心脏每跳一次大约输送8×10-3m 3的血液，正常人血压（可看作心脏送血的压强）的平均值为

1.5×104pa ，心跳每分钟70次，据此估计心脏工作地平均功率为 W 。

8.质量为0.5kg 的木块在倾角为30°的光滑斜面上由静止开始下滑，在下滑的第2s 内重力做功的平均功率为 ___________W ，第2s 末重力做功的瞬时功率为____________W 。 （g 取10 m/s 2）

9．一起重机吊起重1000kg 的物体，由静止以2 m/s 2的加速度上升10s ，求起重机的额定功率至少为多大？

10.为了响应国家的―节能减排‖号召，某同学采用了一个家用汽车的节能方法。在符合安全行驶要求的情况下，通过减少汽车后备箱中放置的不常用物品和控制加油量等措施，使汽车负载减小。假设汽车以72km/h 的速度匀速行驶时，负载改变前、后汽车受到的阻力分别为2000N 和1900N 。请计算该方法使汽车发动机输出功率减小了多少？

11.额定功率是30kW 的汽车，在水平公路上以恒定功率行驶，可能达到的最大速度为108km/h ，假定运动过程中阻力恒定，汽车的质量为500㎏，求当它的速度是36km/h 和72km/h 时的加速度分别为多大?

★思维升华

●实际功率总小于或等于额定功率。

●汽车起动：（1）恒定功率起动，P =Fv ，v ↑F ↓a ↓做加速度减小的加速运动，最终a =0，F =F f ，v 最大且恒定，做匀速直线运动。

（2）匀加速起动（F 恒定），v ↓P ↓a 不变，做匀加速直线运动，当 P =P 额后，P 不变，

v ↑F ↓a ↓做加速度减小的加速运动，最终F =F f ，v 最大且恒定，开始做匀速直线运动。

这两种启动方式对应的v -t 图分别为图7-12甲、乙所示。

高中课程《导学案》 物理 必修2

在图中的A 点时有F =F f 的关系；在B 点时有P 瞬=P 额的关系。

★综合实践与创新

12.设飞机在飞行中所收空气阻力与它的速度成正比，当飞机以速度v 水平匀速飞行时，发动机的功率为P ，飞机以速度3v 水平飞行时，发动机的功率为（ ）

A ．3P B.9P C.10P D.27P

13.额定功率为80kW 的汽车，在平直公路上行驶的最大速度是20m/s ，汽车的质量是2t ，如果汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度的大小是2m/s 2，运动过程中阻力不变，求：

（1）汽车受到的阻力多大？

（2）3s 末汽车的瞬时功率多大？

（3）汽车维持匀加速直线运动的时间是多长？

课时3 重力势能

1.认识重力做功与路径无关的特点。

2.理解重力势能的概念，会用重力势能的定义式进行计算。

3.理解重力做功与重力势能的变化的关系。

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系统所共有。

★自主学习

一、重力做功的特点：重力做功与_________________ 无关，只取决于__________________。

二、重力势能

（1）重力势能是指____________________________________，表达式____________。

（2）重力势能的相对性：重力势能与__________________的选取有关。但重力势能的改变与此_______ 。 图7－12 v v v 甲 乙

第七章机械能及其守恒定律

（3）重力势能的系统性：属于_______________和________________组成的系统。

（4）重力势能的改变与重力做功的关系：表达式_____________。重力做正功时，重力势能____________；重力做负功，重力势能__________。

★新知探究

一、重力做功的特点

1.分析比较课本P10图7.4-1、7.4-2、7.4-3中各种不同情况下重力所做的功与物体下落高度的关系。

2.由上述分析我们能得到什么结论？用表达式的形式如何描述?

二、重力势能

1.重力势能是依据什么引进来的？与哪些因素有关？

2.什么是重力势能？公式是什么？

3.重力做功与重力势能之间有何关系？

三、重力势能的相对性与系统性

1.为什么说重力势能具有相对性？

2.什么是参考平面？参考平面的选取是唯一的吗？

3.选择不同的参考面，对哪些物理量有影响？有何影响？对哪些物理量没有影响？

4.为何说势能是系统所共有的？

★例题精析

【例题】质量为3㎏的物体放在高4m的平台上，取平台为零势能面，求：

(1)物体相对于平台表面的重力势能是多少？

(2)物体相对于地面的重力势能是多少？

(3)物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？

(4)若取地面为零势能面，物体从平台落到地面上，重力势能变化了多少？重力做的功是多少？

（g取10m/s2）

解析：

【训练】水平地面上有一张高1m的桌子，现以桌面为零势能参考面，从桌面以上2m处，让一质量为2kg的物体自由下落，一直落到地面，求：

（1）物体到达地面过程中重力势能的变化。

（2）若以地面为零势能面，物体在上述过程中重力势能的变化。（g取10m/s2）

高中课程《导学案》 物理 必修2

1.关于重力势能，下列说法正确的是（ ）

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-5J 变化到-3J ，重力势能变小了

D.离地面有一定高度的物体，其重力势能可能为零

2.当重力做正功时，以下判断正确的是（ ）

A.重力势能一定增大

B.重力势能一定减小

C.物体一定是竖直下降

D.物体一定是竖直上升

3.以初速度v 0竖直上抛一质量为m 的物体，若不计空气阻力，且取抛出点为零势能面，则物体可达到的最大重力势能是（ ）

A ．2021mv B.20mv C. 202mv D. 2

03mv 4.运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程，将人和伞看成一个系统，在这两个过程中，下列说法正确的是（ ）

A.阻力对系统始终做负功

B.系统受到的合外力始终向下

C.重力做功是系统的重力势能增加

D.任意相等的时间内重力做的功相等

5.一空心铁球和空心木球质量相等，球壁厚度相同，当它们放在同一水平面上时（ ）

A.铁球重力势能大于木球重力势能

B.铁球重力势能等于木球重力势能

C.铁球重力势能小于木球重力势能

D.上述情况都有可能

6.如图7-13所示，质量为m =10kg 的物体在竖直向上并通过动滑轮的轻质光滑细绳的拉力F

的作用下匀速提升4m ，F 对物体做的功为_________J ，物体增加的重力势能为__________J 。

（g 取10m/s 2） 7.如图7-14所示，有一连通器，左右两管的横截面积均为S ，内盛密度为ρ的液体，开始时

两管内的液面高度差为h ，若打开底部中央的阀门K ，液体开始流动，最终两端液面相平，在这一过程中，液体的重力势能变化了多少？

★思维升华

● 重力势能是标量，但有正负，其正负表示物体在参考平面的上方还是下方。

● 重力势能的变化具有绝对性，即与参考面的选择无关，只与重力做功的多少有关。

★综合实践与创新

8.有一挂在墙上的长画，上下长为1.8m ，下端画轴重1N ，画重0.8N （画面质量均匀）

，现将长画

图7－

13

图7－

14

第七章机械能及其守恒定律

向上卷起来，长画重力势能增加了__________J，人克服重力做功为__________J。

9.如图7-15所示，质量为m的物体静止在地面上，物体上面画连着一个直立的轻质弹簧，弹簧的劲度系数为k。现用手拉住弹簧上端，使弹簧上端缓慢提高度h，此时物体已经离开地面，求物体重力势能的增加量。

图7－15 课时4 探究弹性势能的表达式

1.知道弹性势能表达式的思路。

2.理解弹性势能的概念，会分析决定弹簧弹性势能大小的相关因素。

3.体会探究过程中的猜想、分析和转化的方法。

4.领悟求弹力做功时通过细分过程化变力为恒力的思想方法。

★自主学习

1.弹性势能是指发生形变的物体，由于________________而具有___________，这种能量叫弹性势能。

2.弹性势能的大小跟_____________________有关。

★新知探究

一、弹性势能

1.举实例说明生活中许多物体的各部分之间都有弹力的相互作用。

2.为什么具有弹性的物体在发生形变的时候具有弹性势能?

3.弹簧的弹性势能的零点是如何规定的？

二、影响弹性势能的因素及弹性势能的表达式

1.结合影响重力势能的因素，思考弹性势能的因素可能有哪些？为什么？

2.与弹性势能的表达式相关的物理量——两个猜想

（1）弹簧的弹性势能很可能与弹簧被拉伸的长度l有关，并且拉伸的长度l越长，弹性势能_____，

但不一定是______关系；

（2）即使拉伸的长度l相同，劲度系数k不同的弹性势能也不一样，并且拉伸的长度l相同时，k

越大，弹性势能_________。

3.弹性势能与拉力做功的关系

根据功是_________量度可知，当弹簧原来的弹性势能为零时，拉力对弹簧做的功就等于__________。

4.拉力做功的计算——图解法

设弹簧的劲度系数为k，当弹簧被拉伸l时，把这一拉伸过程分为很多小段，它们的长度分别为?l1、

高中课程《导学案》 物理 必修2

?l 2、?l 3…各个小段上拉力可以近似认为是不变的，分别为________，所做的功分别为________，拉力在整个过程做的功为______________。

5.弹性势能的表达式

v -t 图线下的面积代表__________，F -l 图线下的面积代表____________；当所分成的小段非常短时，F -l 图线与l 轴所围成的区域形状是_____，该区域的面积为______，所以弹性势能的表达式是______。 ★例题精析

【例题】如图7-16所示，轻质弹簧的原长为l 0，劲度系数为k ，现用水平拉力拉弹簧，使弹簧在时间t 内伸长x ，求拉力做的功的平均功率。

解析：

【训练】如图7-17所示为一弹簧的弹力—位移图象，那么弹簧由伸长量8㎝到伸

长量4㎝的过程中，拉力所做的功和弹性势能的变化量为（ ） A ．3.6J ，-3.6J B. -3.6J ， 3.6J C. 1.8J ，-1.8J D. -1.8J ，1.8J

1.关于物体的弹性势能，下列说法正确的是（ ） A.发生弹性形变的物体一定具有弹性势能。

B.只有弹簧在发生弹性形变时才具有弹性势能。

C.任何发生形变的物体，一定具有弹性势能。

D.没有发生形变的物体，也可以具有弹性势能。

2.关于弹簧的弹性势能，下列说法正确的是（ ）

A.习惯上取弹簧的长度为原长时，弹簧的弹性势能为零。

B.弹簧被拉伸时具有弹性势能，弹簧被压缩时没有弹性势能。

C.弹簧被压缩时具有弹性势能，弹簧被拉伸时没有弹性势能。

D.弹簧被拉伸或压缩时均具有弹性势能。

3.在探究弹簧的弹性势能的表达式时，下列猜想有一定的道理的是（ ）

①重力势能与物体被举起的高度h 有关，所以弹性势能很可能与弹簧的长度有关系

②重力势能与物体被举起的高度h 有关，所以弹性势能很可能与弹簧拉伸（或压缩）的长度有关 ③重力势能与物体所受的重力mg 大小有关，所以弹性势能很可能与弹簧的弹力大小有关

④重力势能与物体的质量有关，所以弹性势能很可能与弹簧的质量大小有关

A. ①②

B. ③④

C. ②③

D. ①④

4.关于弹力做功与弹性势能的关系，我们在进行猜想时，可以参考重力做功与重力势能的关系来讨论。则下面的猜想有道理的是（ ）

①弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将增加

②弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做正功时，弹性势能将减少

③弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将增加

④弹力做功将引起弹性势能的变化，当弹力做负功时，弹性势能将减少

A ．①④ B. ②③ C. ①③ D. ②④

图7－

16

cm 图7－17

第七章 机械能及其守恒定律

5.在水平面上竖直放置一轻弹簧，有一物体在它的正上方自由落下，在物体压缩弹簧速度减为零时

( )

A.物体的重力势能最大

B.物体的动能最大

C.弹簧的弹性势能最大

D.物体的弹性势能最小

6.如图7-18所示，弹簧的一端固定在墙上，另一端在水平力F 作用下缓慢拉伸了x ，关于拉力F 随伸长量x 的变化图线，图中正确的是（ ）

7.在光滑的水平面上，物块A 以较大速度v a 向前运动，与以较小速度v b 向同一方向

运动的且连有轻质弹簧的物体B 发生相互作用，如图7-19所示，在相互作用过程中，当系统的弹性势能最大时（ ）

A ．v a ′> v b ′ B. v a ′= v b ′ C. v a ′< v b ′ D. 无法确定

★思维升华

●弹簧的弹性势能与重力势能一样，也具有相对性，即与零势能点的规定有关，习惯上我们取弹簧处于自然长度时的零势能点。同样，弹簧弹性势能的变化与零势能点的选取无关，具有绝对性。 ★综合实践与创新

根据本节课所学的知识，总结“科学探究的过程”是怎样的？画出它的流程图。

课时5 探究功与速度变化的关系

1.领会探究功与物体的速度变化的关系实验的设计思路，经历探究学习的情感体验过程。

2.知道用一根橡皮筋所做的功为“单位的功”。

3.理解小车做匀速运动阶段测量速度比较合理。

4.能进行实验操作，会采集实验数据。

5.理解实验数据处理时寻找W 与v 的关系的方法。

★自主学习

1.本节内容是如何用一个实验来研究功与速度变化的关系。 图7－18

A B C D 图7－19 v a v b

高中课程《导学案》 物理 必修2

2.影响实验误差的因素有哪些？怎样减小误差？

3.小车的速度是通过何种途径知道的？

4.得到实验数据应如何处理？

5.除本节推荐的实验方案外，你还能设计出哪些方案来探究功与速度变化的关系？

★新知探究

一、实验

1.实验原理

2.实验步骤

3.注意事项

二、实验数据处理及结论

1.猜想W 与v 的关系

2.作图分析几种可能性

3.结论是__________________________________

★例题精析

【例题】如图7-20所示为探究功与物体速度变化关系时得出的一条纸带。

（1）应选哪些点距进行测量？ （2）怎样根据测得的数据确定小车的速度？

解析：

【训练】橡皮筋释放后，关于小车的运动，下列说法正确的是（ ）

A.一直做匀速直线运动

B.先做匀加速直线运动，再做匀速直线运动

C.先做加速度减小的变加速直线运动，再做匀速直线运动

D.先做加速度增大的变加速直线运动，再做匀速直线运动

1.本节是一个探究性试验，探究的目的是（ ）

A.探究力与物体运动速度的关系

B.探究力与物体速度的关系

C.探究力对物体做的功与速度变化关系

D.探究力对物体做的功于物体速度变化的关系

2.对于橡皮筋做的功来说，直接测量是有困难的。我们可以巧妙地避开这个难题而不影响问题的解决，只需要测出每次实验时橡皮筋对小车做的功是第一次的多少倍，使用的方法是（ ）

A.用同样的力对小车做功，让小车通过的距离依次为s 、2s 、3s ……进行第1次、第2次、第3次……实验时，力对小车做的功就是W 、2W 、3W ……

B.让小车通过相同的距离，第1次力为F 、第2次力为2F 、第3次力为3F ……实验时，力对小车做的功就是W 、2W 、3W ……

C.选用同样的橡皮筋，在试验中每次橡皮筋拉伸的长度保持一致，当用1条、2条、3条……同样的橡皮筋进行第1次、第2次、第3次……实验时，橡皮筋对小车做的功就是W 、2W 、3W ……

图7－

20

第七章机械能及其守恒定律

D.利用弹簧测力计测量对小车的拉力F，利用直尺测量小车在力作用下移动的距离s，便可以求出每次实验中力对小车做的功，可控制为W、2W、3W……

3.在实验时，为平衡小车运动时所受的阻力，要将木板略微倾斜，关于倾斜的角度下列说法中正确的是（）

A.与小车与斜面间的动摩擦因数μ无关

B.与小车与斜面间的动摩擦因数μ有关

C.倾角θ应满足：tanθ=μ

D.角度无法判断

4.如图7-21所示，小车的运动情况可描述为A、B之间为___________运动，C、D之间为____运动。

图7－21

★思维升华

本实验的精妙之处就在于它的试验设计，橡皮筋的弹力做功不便于用公式计算，然而改变橡皮筋的条数，保持小车在弹力的作用下运动的距离不变，则弹力做功的大小与橡皮筋的条数成正比，这是研究的方法技巧。

★综合实践与创新

就你身边的某件你尚未明白的事件，设计一个探究方案，并亲自实践之，最终形成一份“科学探究报告”。

课时6 动能和动能和动能定理

1.知道动能的符号、单位和表达式，会根据动能定理的表达式计算运动物体的动能。

2.能从牛顿第二定律与运动学公式导出动能定理，理解动能定理的物理意义。

3.领会运用动能定理解题的优越性，理解做功的过程就是能量转化或转移的过程。会用动能定理处理单个物体的有关问题。

4.知道动能定理也可用于变力做功与曲线运动的情景，能用动能定理计算变力所做的功。

★自主学习

1.动能：物体由于_______________而具有的能量叫动能，表达式______________。

2.动能是_________(状态、过程)量也是_______(标、矢)量。

高中课程《导学案》物理必修2

3.动能定理内容:______________________________________________________________________。表达式:___________________________。

★新知探究

一、动能表达式

1.推导课本P18图7.7-1中物体发生一段位移l时

（1）力F对物体所做功的大小。

（2）物体的速度与位移的关系。

2.由上述1中的推导，总结W与v1、v2的关系，由此我们能得出一个什么结论？

3.我们怎样根据上述结论引入“动能”这一概念，其具体含义和表达式是什么？单位是什么？

二.动能定理

1.内容.

2.表达式及各字母的物理意义.

3.怎样理解“力在一个过程中对物体所做的功”应为合力做的功？

4.动能定理的适用范围是什么？

★例题精析

【例题1】假设汽车紧急刹车制动后所受阻力的大小与汽车所受重力的大小差不多，当汽车以20m/s 的速度行驶时，突然制动，它还能继续滑行的距离约为多少？(g取10m/s2)

解析：

【训练1】一辆汽车以v1=6m/s的速度沿水平面行驶时，急刹车后能滑行l1=3.6m如果以v2=8m/s的速度行驶，在同样的路面上急刹车后滑行的距离l2应为（）

A．6.4m B. 5.6m C. 7.2m D.10.8 m

【例题2】一物体在离斜面底端5m处从斜面上由静止下滑，然后滑上由小圆弧与斜面连接的水平面上，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.4，斜面的倾角为37°，求物体能在水平面上滑行多远？

解析：

第七章 机械能及其守恒定律

【训练2】如图7-22所示，质量为m 的物体从高为h 倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，最后停在水平面上，已知物体与水平面间的动摩擦因数为μ，求：

(1)物体滑至斜面底端时的速度。

(2)物体在水平面上滑行的距离。（不计斜面与水平面交接处的动

能损失）

1.关于物体的动能，下列说法正确的是（ ）

A.运动物体具有的能量叫动能

B.只要物体的速度发生变化，其动能一定随着变化

C.物体所受的合外力不为零时，其动能一定变化

D.物体所受合外力做的功不为零时，其动能一定发生变化

2.关于动能定理下列说法正确的是（ ）

A.某过程中外力的总功等于各力功的绝对值之和

B.有力对物体做功，物体的动能不一定改变

C.在物体动能不改变的过程中，动能定理不适用

D.动能定理只适用于受恒力作用而加速运动的过程

3.一物体在水平恒力F 的作用下移动距离l ，第一次在有摩擦的水平地面上，第二次在光滑的水平面上。那么，在两次移动中（ ）

A.第一次力F 做的功多

B.两次力F 做的功一样多

C.第一次物体获得的动能大

D.两次物体获得的动能一样大

4.足球运动员踢球时，能使足球由静止以10m/s 的速度水平飞出设足球的质量为1kg ，踢球的平均作用力为200N ，球在水平方向滚动了20m ，则人对球做功（ ）

A.50J

B.200J

C.4000J

D.6000J

5.从静止开始沿光滑斜面下滑的物体，在开始下滑的一段时间t 内，获得的动能为E k ，在接着的一段时间t 内，物体增加的动能是（ ）

A.2E k

B.3E k

C.4E k

D.5E k

6.如图7-23所示，某人从12.5m 高的楼房阳台上向上抛出一个小球，不计阻力，小球脱

手时的速度为5m/s ，小球的质量为0.6kg ，则人对小球做功为

_________J.

图7－22

高中课程《导学案》物理必修2

7.质量为m的物体，以初动能E k在动摩擦因数为μ的水平面上运动的最大距离为_____。

8.A、B两物体的动能相等，若它们的质量之比m A、m B=1：4，则它们的速度之比v A:v B=____。

9.在无风的情况下，雨点在空中沿直线竖直下落，空气阻力f与雨点速度的平方成正比，为f=kv2，若某雨点的质量为m，则这个雨点的最大动能为________。

10.以20m/s的初速度竖直上抛一质量为1kg的物体，上升的最大高度为16m。

（1）上升过程中物体克服空气阻力所做的功是多少？

（2）物体返回抛出点的速度为多大?（设空气阻力的大小恒定，g取10m/s2）

★思维升华

动能定理是从牛顿第二运动定律推导出来的，因此，动能定理中的功应为作用于物体所有外力的合力的功。应用动能定理解题，一般比应用牛顿第二定律结合运动学公式解题简便，在应用动能定理解题时，要注意以下几个问题：

（1）正确分析物体受力，要考虑物体所受的所有外力，包括重力。

（2）要弄清楚各个外力做功的情况，计算时把各已知功的正负号代入动能定理的表达式。

（3）有些力在物体运动过程中不是始终存在的，导致物体的运动包含几个物理过程，物体运动状态，受力等情况均发生变化，因而在考虑外力做功时，必须根据不同情况，分别对待。

（4）当物体的运动是由几个物理过程所组成，又不需要研究过程的中间状态时，可以把这几个物理过程看做一个整体进行研究，从而避开每个运动过程的具体细节，具有过程简明、方法巧妙、运算量小等优点。

★综合实践与创新

11.质量为m=3000t的火车，在恒定的功率下由静止出发，运动中受一个恒定不变的阻力作用，经过t=1000s，行程x=12km后，速度恰好达到最大值，为v m=72km/h，求列车的额定功率和它受到的阻力。

人教版高一物理必修2第七章机械能守恒定律：7.10 能量守恒定律和能源 教案设计

能量守恒定律与能源 【教学目标】 1．理解能量守恒定律，知道能源和能量耗散。 2．通过对生活中能量转化的实例分析，理解能量守恒定律的确切含义。 3．用能量的观点分析问题应该深入学生的心中，因为这是最本质的分析方法。 4．感知我们周围能源的耗散，树立节能意识。 5．学生在学习了机械能守恒定律之后拓展到能量守恒是不难接受的，特别是学生通过对自然界的认识、生物课的学习、化学课的学习，都学到了很多种类的能量，在这节课中把这些能量间的关系综合起来是有很大意义的。 【教学重点】 1．能量守恒定律的内容。 2．应用能量守恒定律解决问题。 【教学难点】 1．理解能量守恒定律的确切含义。 2．能量转化的方向性。 【教学思路】 通过阅读让学生体会自然界中能量的确良转化与守恒关系，鼓励学生得出问题，理解能量品质、能量耗散等概念。新课程更多地与社会实际相联系，鼓励学生提出问题。本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论，这是一个质疑的范例。它引导我们考虑能量转化和转移的方向性。从物理学的角度研究宏观过程的方向性，在现阶段只需用一些简单的实例，让学生初步地体会一下就可以了。例如：摩擦力做功的过程，要损耗机械能而生热，产生的热不可能全部转化为机械功。在其他的宏观过程中也是如此，例如：两种气体放到一个容器内，总会均匀地混合到一起，但不会再自发地分离开来。通过实例说明。在能量的转化和转移过程中，能量是守恒的，但能量的品质却降低了，可被人直接利用的能在逐渐减少，这是能量耗散现象。所以，能量虽然守恒，但我们还要节约能源。 【教学方法】 教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 【教学准备】 玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块。

物理高一下册 机械能守恒定律专题练习(word版

一、第八章 机械能守恒定律易错题培优（难） 1．如图所示，竖直墙上固定有光滑的小滑轮D ，质量相等的物体A 和B 用轻弹簧连接，物体B 放在地面上，用一根不可伸长的轻绳一端与物体A 连接，另一端跨过定滑轮与小环C 连接，小环C 穿过竖直固定的光滑均匀细杆，小环C 位于位置R 时，绳与细杆的夹角为θ，此时物体B 与地面刚好无压力。图中SD 水平，位置R 和Q 关于S 对称。现让小环从R 处由静止释放，环下落过程中绳始终处于拉直状态，且环到达Q 时速度最大。下列关于小环C 下落过程中的描述正确的是（ ） A ．小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能不守恒 B ．小环 C 下落到位置S 时，小环C 的机械能一定最大 C ．小环C 从位置R 运动到位置Q 的过程中，弹簧的弹性势能一定先减小后增大 D ．小环C 到达Q 点时，物体A 与小环C 的动能之比为cos 2 θ 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】 A ．在小环下滑过程中，只有重力势能与动能、弹性势能相互转换，所以小环C 、物体A 和轻弹簧组成的系统机械能守恒，选项A 错误； B ．小环 C 下落到位置S 过程中，绳的拉力一直对小环做正功，所以小环的机械能一直在增大，往下绳的拉力对小环做负功，机械能减小，所以在S 时，小环的机械能最大，选项B 正确； C ．小环在R 、Q 处时弹簧均为拉伸状态，且弹力大小等于B 的重力，当环运动到S 处，物体A 的位置最低，但弹簧是否处于拉伸状态，不能确定，因此弹簧的弹性势能不一定先减小后增大，选项C 错误； D ．在Q 位置，环受重力、支持力和拉力，此时速度最大，说明所受合力为零，则有 cos C T m g θ= 对A 、B 整体，根据平衡条件有 2A T m g = 故 2cos C A m m θ=

2017年高考物理新课标一轮复习习题：第6章第3讲机械能守恒定律及其应用含答案

第3讲机械能守恒定律及其应用 A组基础题组.. 1.(2015四川理综,1,6分)在同一位置以相同的速率把三个小球分别沿水平、斜向上、斜向下方向抛出,不计空气阻力,则落在同一水平地面时的速度大小( ) .. A.一样大 B.水平抛的最大.. C.斜向上抛的最大 D.斜向下抛的最大.. 2.(2015湖南浏阳一中、醴陵一中、攸县一中联考)如图,从竖直面上大圆(直径d)的最高点A,引出两条不同的光滑轨道,端点都在大圆上,同一..物体由静止开始,从A点分别沿两条轨道滑到底端,则( ) A.所用的时间相同 B.重力做功都相同 C.机械能不相同 D.到达底端时的动能相等 3.(多选)下列物体中,机械能守恒的是( ) A.被平抛的物体(不计空气阻力) B.被匀速吊起的集装箱 C.光滑曲面上自由运动的物体 D.物体以4g/5的加速度竖直向上做减速运动 4.(2016黑龙江哈尔滨六中期中)将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,v-t图像如图所示。以下判断正确的是( ) A.前3 s内货物处于超重状态 B.最后2 s内货物只受重力作用 C.前3 s内与最后4 s内货物的平均速度相同 D.第3 s末至第5 s末的过程中,货物的机械能守恒

5.(2016湖南师大附中月考)一质点在0~15 s内竖直向上运动,其加速度-时间(a-t)图像如图所示,若取竖直向下为正方向,重力加速度g取10 m/s2,则下列说法正确的是( ) A.质点的机械能不断增加 B.在0~5 s内质点发生的位移为125 m C.在10~15 s内质点的机械能一直增加 D.在t=15 s时质点的机械能大于t=5 s时质点的机械能 6.(2016广东广州执信中学期中)如图所示,滑块以速率v1沿斜面由底端向上滑行,至某一位置后返回,回到出发点时的速率变为v2,且v2

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

第3讲机械能守恒定律讲义

第3讲机械能守恒定律 [学生用书P90] 【基础梳理】 一、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．公式：E p＝mgh． 3．矢标性：重力势能是标量，正、负表示其大小． 4．特点 (1)系统性：重力势能是地球和物体共有的． (2)相对性：重力势能的大小与参考平面的选取有关．重力势能的变化是绝对的，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 重力做正功时，重力势能减小；重力做负功时，重力势能增大；重力做多少正(负)功，重力势能就减小(增大)多少，即W G＝E p1－E p2． 二、弹性势能 1．定义：物体由于发生弹性形变而具有的能． 2．大小：弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关，弹簧的形变量越大，劲度系数越大，弹簧的弹性势能越大． 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，弹性势能增大． 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，而总的机械能保持不变．2．表达式 (1)守恒观点：E k1＋E p1＝E k2＋E p2(要选零势能参考平面)． (2)转化观点：ΔE k＝－ΔE p(不用选零势能参考平面)． (3)转移观点：ΔE A增＝ΔE B减(不用选零势能参考平面)． 3．机械能守恒的条件：只有重力(或弹力)做功或虽有其他外力做功但其他力做功的代数和为零． 【自我诊断】 判一判 (1)克服重力做功，物体的重力势能一定增加．() (2)重力势能的变化与零势能参考面的选取有关．() (3)弹簧弹力做负功时，弹性势能减少．() (4)物体在速度增大时，其机械能可能在减小．() (5)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒．() (6)物体除受重力外，还受其他力，但其他力不做功，则物体的机械能一定守恒．() 提示：(1)√(2)×(3)×(4)√(5)×(6)√

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.

高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结

机械能守恒定律知识点总结 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 W ——某力功，单位为焦耳（J ） F ——某力（要为恒力） ，单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ） θ——力与位移的夹角 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”。 当)2 ,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2π θ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2 (ππ θ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 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=Flcos α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。

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：t W P =（平均功率） θυc o s F P =（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υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ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f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。 （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f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因 此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。 三、重力势能 1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 2公式：mgh E P = h ——物体具参考面的竖直高度

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

高考物理必修2第5章第3讲机械能守恒定律及其应用

第3讲机械能守恒定律及其应用 知识排查 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 系统性重力势能是物体和地球所共有的 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 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。 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。 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，弹性势能增加，即W＝－ΔE p。 机械能守恒定律及应用 1.机械能：动能和势能统称为机械能，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：mgh1＋1 2m v 2 1 ＝mgh2＋ 1 2m v 2 2 。 3.守恒条件：只有重力或弹簧的弹力做功。 小题速练 1.思考判断 (1)被举到高处的物体的重力势能一定不为零。() (2)重力势能的变化与零势能参考面的选取无关。() (3)物体所受合外力为零时，机械能一定守恒。() (4)物体受到摩擦力作用时，机械能一定要变化。() (5)弹力做正功，弹性势能一定增加。() 答案(1)×(2)√(3)×(4)×(5)× 2.关于重力势能，下列说法中正确的是() 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，重力势能减少了 D.重力势能的减少量等于重力对物体做的功 解析物体的重力势能与参考面的选择有关，同一物体在同一位置相对不同的参考面重力势能不同，选项A错误；物体在零势能面上方，距零势能面的距离越大，重力势能越大，物体在零势能面下方，距零势能面的距离越大，重力势能越小，选项B错误；重力势能中的正、负号表示大小，－5 J的重力势能小于－3 J 的重力势能，选项C错误；重力做的功量度了重力势能的变化，选项D正确。答案 D 3.(多选)[人教版必修2·P78·T3改编]如图1所示，在地面上以速度v0抛出质量为m 的物体，抛出后物体落到比地面低h的海平面上。若以地面为零势能面，而且不计空气阻力，则下列说法正确的是() 图1

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.

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.

高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结

机械能知识点总结 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 W ——某力功，单位为焦耳（J ） F ——某力（要为恒力） ，单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ） θ——力与位移的夹角 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”。 当)2 ,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2π θ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2 (ππ θ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 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=W 1+W 2+…+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 =Fl cos α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。 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：t W P =（平均功率） θυcos F P =（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υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ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f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。 （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f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因 此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。 三、重力势能 1定义：物体由于被举高而具有的能，叫做重力势能。 2公式：mgh E P =

机械能守恒定律典型例题精析(附答案)

机械能守恒定律 一、选择题 1.某人用同样的水平力沿光滑水平面和粗糙水平面推动一辆相同的小车，都使它移动相同的距离。两种情况下推力做功分别为W1和W2，小车最终获得的能量分别为E1和E2，则下列关系中正确的是（）。 A、W1=W2，E1=E2 B、W1≠W2，E1≠E2 C、W1=W2，E1≠E2 D、W1≠W2，E1=E2 2．物体只在重力和一个不为零的向上的拉力作用下，分别做了匀速上升、加速上升和减速上升三种运动．在这三种情况下物体机械能的变化情况是() A．匀速上升机械能不变，加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 B．匀速上升和加速上升机械能增加，减速上升机械能减小 C．由于该拉力与重力大小的关系不明确，所以不能确定物体机械能的变化情况 D．三种情况中，物体的机械能均增加 3．从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为H.设上升过程中空气阻力F阻恒定．则对于小球的整个上升过程，下列说法中错误的是() A．小球动能减少了mgH B．小球机械能减少了F阻H C．小球重力势能增加了mgH D．小球的加速度大于重力加速度g 4．如图所示，一轻弹簧的左端固定，右端与一小球相连，小球处于光滑水平面上．现对小球施加一个方向水平向右的恒力F，使小球从静止开始运动，则小球在向右运动的整个过程中() A．小球和弹簧组成的系统机械能守恒 B．小球和弹簧组成的系统机械能逐渐增加 C．小球的动能逐渐增大 D．小球的动能先增大后减小 二、计算题 1.如图所示，ABCD是一条长轨道，其AB段是倾角为的斜面，CD段是水平的，BC是与AB和CD相切的一小段弧，其长度可以略去不计。一质量为m的物体在A点从静止释放，沿轨道滑下，最后停在D点，现用一沿轨道方向的力推物体，使它缓慢地由D点回到A点，设物体与轨道的动摩擦因数为，A点到CD间的竖直高度为h，CD（或BD）间的距离为s，求推力对物体做的功W为多少 2.一根长为L的细绳，一端拴在水平轴O上，另一端有一个质量为m的小球.现使细绳位于 水平位置并且绷紧，如下图所示.给小球一个瞬间的作用，使它得到一定的向下的初速度. (1)这个初速度至少多大，才能使小球绕O点在竖直面内做圆周运动 (2)如果在轴O的正上方A点钉一个钉子，已知AO=2/3L，小球以上一问中的最小速度开始运动，当它运动到O点的正上方，细绳刚接触到钉子时，绳子的拉力多大 3．如图所示，某滑板爱好者在离地h=1.8m高的平台上滑行，水平离开A点后落在水平地

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

机械能守恒定律高考专题复习

第八章机械能守恒定律专题 考纲要求： 1．弹性势能、动能和势能的相互转化——一Ⅰ级 2．重力势能、重力做做功与重力势能改变的关系、机械能守恒定律——一Ⅱ级 3．实验 验证机械能守恒定律 知识达标： 1．重力做功的特点 与 无关．只取决于 2 重力势能；表达式 （l ）具有相对性．与 的选取有关．但重力势能的改变与此 （2）重力势能的改变与重力做功的关系．表达式 ．重力做正功时． 重力势能 ．重力做负功时．重力势能 ． 3．弹性势能；发生形变的物体，在恢复原状时能对 ，因而具有 ． 这种能量叫弹性势能。弹性势能的大小跟 有关 4．机械能．包括 、 、 ． 5．机械能守恒的条件；系统只 或 做功 6 机械能守恒定律应用的一般步骤； （1）根据题意．选取 确定研究过程 （2）明确运动过程中的 或 情况．判定是否满足守恒条件 （3）选取 根据机械能守恒定律列方程求解 经典题型： 1．物体在平衡力作用下的运动中，物体的机械能、动能、重力势能有可能发生的是 A 、机械能不变．动能不变 B 动能不变．重力势能可变化 C 、动能不变．重力势能一定变化 D 若重力势能变化．则机械能变化 2．质量为m 的小球．从桌面上竖直抛出，桌面离地高为h ．小球能到达的离地面高度为H ， 若以桌面为零势能参考平面，不计空气气阻力 则小球落地时的机械能为 A 、mgH B ．mgh C mg （H ＋h ） D mg （H-h ） 3．如图，一小球自A 点由静止自由下落 到B 点时与弹簧接触．到C 点时弹簧被压缩到最 短．若不计弹簧质量和空气阻力 在小球由A －B —C 的运动过程中 A 、小球和弹簧总机械能守恒 B 、小球的重力势能随时间均匀减少 C 、小球在B 点时动能最大 D 、到C 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量 4、如图，固定于小车上的支架上用细线悬挂一小球．线长为L ．小车以速度V 0做匀 速直线运动，当小车突然碰到障障碍物而停止运动时．小球上升的高度的可能值是． A. 等于g v 202 B. 小于g v 202 C. 大于g v 202 D 等于2L A B C

机械能守恒定律教案

公开课教案 机械能守恒定律及其应用 三维目标 知识与技能 1. 让学生掌握机械能守恒定律的内涵和得来。 2. 让学生掌握机械能守恒定律的应用条件。 3. 让学生掌握机械能守恒定律的应用技能。 过程与方法 1. 让学生动手动脑参与机械能守恒定律的得来过程， 从而促进学生对机械能守恒定 律的内涵的掌握和应用条件的把握。 2. 通过让学生参与例题错解原因的分析过程，促进学生对机械能守恒定律的应用技能 的掌握。 情感、态度和价值观 通过让学生参与严密的推理和分析过程，体会物理探索的科学性和严谨性，养成严谨与扎实的学习和研究作风。 教学重点 1. 机械能守恒定律的得来、内涵和应用条件。 2. 机械能守恒定律的应用技能。 教学难点 1. 机械能守恒定律的应用技能。 课时安排 1课时 教学方法 讲解、提问、分类和比较、归纳和总结 教学过程 【新课导入】 师：我们前不久学过动能定理，它的应用范围很广，那是不是关于能量的东西都应用很广呢？我们下面先将动能定理作一些应用。 【新课教学】 一．机械能守恒定律的导出、内涵和使用条件 师：下面各情况中，物体A 距水平地面的高度都为h ，各表面均光滑，绳长L 未知，但知道L ＞h ，A 、B 质量均为m, A 的速度大小。 （1） （2） （3） 师：请大家思考一下。 生：……

师：1图中，很容易得到，只受重力，总功为mgh，设动能增量为-0,则 mgh=-0（1式）,即可求出v. 师：2图中，要想得到总功，首先分析A的受力，请问A受哪些力？是什么方向？ 生甲：受重力mg和斜面的支持力,一个竖直向下，一个垂直于斜面向上。 师：（在黑板上画出受力分析示意图。） 师：这两个力做的功是什么？ 生乙：重力做功mgh,支持力与位移方向垂直，不做功。 师：很好，所以，由动能定理有mgh+0=-0（2式），此后可求v. 师：3图中，A受哪些力？B受哪些力？这些力的方向如何？ 生甲：A受竖直向下的重力，一旦下落后受竖直向上的绳的拉力。B受竖直向下的重力、竖直向上的支持力，和水平向右的绳的拉力。 师：（在黑板上画出受力分析示意图。） 师：各力做功如何？ 生乙：A，重力做功mgh,绳的拉力方向和A的位移方向相反，做功-h. 生丙：B，重力和支持力方向都和B的位移方向垂直，都不做功，绳的拉力方向和位移方向相同，做功h. 师：A、B系统的动能增量是什么？ 生丁：A、B由绳牵连，速度大小相等，所以，系统动能增量为-0. 师：所以对A、B系统用动能定理有mgh-h+0+0+h=-0，即： mgh=-0（3式）.此后可求出v. 师：下面我们从另一个角度来看刚才的问题。 师：1图中，初始动能为0，初始势能为mgh（以水平地面为零重力势能面），初始机械能为初始动能加初始势能，为0+mgh=mgh=；而末状态动能为，末状态势能为0，所以末状态机械能为+0=E.由（1式）知=E，初末状态机械能相等，机械能维持不变。师：再从做功的角度看，可以看出，1图情况中，只有重力做功。

第七章-机械能守恒定律重难点解析

人教版物理必修二
第七章 <机械能守恒定律>重难点解析 第七章 课文目录 1.追寻守恒量 2.功 3.功率 4.重力势能 5.探究弹性势能的表达式 6.实验：探究功与速度变化的关系 7.动能和动能定理 8.机械能守恒定律 9.实验：验证机械能守恒定律 10.能量守恒定律与能源
【重点】 1、理解动能、势能的含义。 2、理解功的概念及正负功的意义。 3、理解功率的概念及物理意义；功率的两个计算式； 4、正确计算物体或物体系的重力势能，用重力势能的变化求重力的功。 5、探究弹性势能公式的过程和所用方法。 6、学习探究功与速度变化关系的物理方法，并会利用图象法处理数据。 7、动能定理及其应用。 8、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件，判断研究对象在所经历的过程中机 械能是否守恒。 9、能量守恒定律的内容，应用能量守恒定律解决问题。
【难点】 1、在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。 2、利用功的定义式解决有关问题。 3、理解功率与力、速度的关系，瞬时功率和平均功率的计算。 4、灵活运用动能定理解决实际问题。 5、推导拉伸弹簧时，用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。
6、图像法寻求功与速度变化的关系。 7、对动能定理的理解和应用。
8、机械能守恒定律的应用。 9、理解能量守恒定律的确切含义，能量转化的方向性。
一、追寻守恒量 1.重力势能的大小与哪些因素有关？
根据势能的概念可知：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能.故重力势能的 大小与物体的位置的高低有关.物体的位置越高，重力势能越大，位置越低，重力势能越小. 不同的物体，其重力势能的大小还与物体质量（或重力）有关. 2.动能的大小与哪些因素有关？
精选文档

机械能守恒定律典型分类例题

一、单个物体的机械能守恒 判断一个物体的机械能是否守恒有两种方法：（1）物体在运动过程中只有重力做功，物体的机械能守恒。 （2）物体在运动过程中不受媒质阻力和摩擦阻力，物体的机械能守恒。 所涉及到的题型有四类：（1）阻力不计的抛体类。（2）固定的光滑斜面类。（3）固定的光滑圆弧类。（4）悬点固定的摆动类。（1）阻力不计的抛体类 包括竖直上抛；竖直下抛；斜上抛；斜下抛；平抛，只要物体在运动过程中所受的空气阻力不计。那么物体在运动过程中就只受重力作用，也只有重力做功，通过重力做功，实现重力势能与机械能之间的等量转换，因此物体的机械能守恒。 （2）固定的光滑斜面类 在固定光滑斜面上运动的物体，同时受到重力和支持力的作用，由于支持力和物体运动的方向始终垂直，对运动物体不做功，因此，只有重力做功，物体的机械能守恒。 （3）固定的光滑圆弧类 在固定的光滑圆弧上运动的物体，只受到重力和支持力的作用，由于支持力始终沿圆弧的法线方向而和物体运动的速度方向垂直，对运动物体不做功，故只有重力做功，物体的机械能守恒。 （4）悬点固定的摆动类 和固定的光滑圆弧类一样，小球在绕固定的悬点摆动时，受到重力和拉力的作用。由于悬线的拉力自始至终都沿法线方向，和物体运动的速度方向垂直而对运动物体不做功。因此只有重力做功，物体的机械能守恒。 作题方法： 一般选取物体运动的最低点作为重力势能的零势参考点，把物体运动开始时的机械能和物体运动结束时的机械能分别写出来，并使之相等。 注意点：在固定的光滑圆弧类和悬点定的摆动类两种题目中，常和向心力的公式结合使用。这在计算中是要特别注意的。 习题： 1、三个质量相同的小球悬挂在三根长度不等的细线上，分别把悬线拉至水平位置后轻轻释放小球，已知线长L a L b L c，则悬线摆至竖直位置时，细线中张力大小的关系是（） A T c T b T a B T a T b T c C T b T c T a D T a=T b=T c 4、一质量m = 2千克的小球从光滑斜面上高h = 3.5米高处由静止滑下斜面底端紧接着一个半径R = 1米的光滑圆环（如图）求： （1）小球滑至圆环顶点时对环的压力； （2）小球至少要从多高处静止滑下才能越过圆环最高点； （3）小球从h0 = 2米处静止滑下时将在何处脱离圆环（g =9.8米/秒2）。 二、系统的机械能守恒 由两个或两个以上的物体所构成的系统，其机械能是否守恒，要看两个方面 （1）系统以外的力是否对系统对做功，系统以外的力对系统做正功，系统的机械能就增加，做负功，系统的机械能就减少。不做功，系统的机械能就不变。 （2）系统间的相互作用力做功，不能使其它形式的能参与和机械能的转换。 系统内物体的重力所做的功不会改变系统的机械能 系统间的相互作用力分为三类： 1）刚体产生的弹力：比如轻绳的弹力，斜面的弹力，轻杆产生的弹力等 2）弹簧产生的弹力：系统中包括有弹簧，弹簧的弹力在整个过程中做功，弹性势能参与机械能的转换。 3）其它力做功：比如炸药爆炸产生的冲击力，摩擦力对系统对功等。 在前两种情况中，轻绳的拉力，斜面的弹力，轻杆产生的弹力做功，使机械能在相互作用的两物体间进行等量的转移，系统的