人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律教课ppt课件

这是一份人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律教课ppt课件，共40页。PPT课件主要包含了重力势能，弹性势能，互相转化，保持不变，Ek1＋Ep1，答案A，答案2040N，答案D，答案C等内容，欢迎下载使用。

①过程：将小球由斜面A上某位置由______释放，小球运动到斜面B上。②现象：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球在斜面B上速度变为0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度______。
③结论：这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这个量叫作_____或者____。(2)动能与势能的相互转化①动能与重力势能间的转化：只有重力做功时，若重力做正功，则__________转化为动能；若重力做负功，则_____转化为重力势能。②动能与弹性势能间的转化：只有弹簧的弹力做功时，若弹力做正功，则_________转化为动能；若弹力做负功，则_____转化为弹性势能。③机械能：______、__________和__________统称为机械能，在重力或弹力做功时，不同形式的机械能可以发生相互转化。
2．判断(1)伽利略通过斜面实验得出了机械能守恒的结论。 ( )(2)通过重力做功，动能和重力势能可以相互转化。 ( )(3)物体的机械能一定是正值。 ( )3．想一想毛泽东的诗词中曾写到“一代天骄，成吉思汗……弯弓射大雕”。试分析在弯弓射雕过程中，涉及机械能中哪些能量之间的转化？提示：箭被射出的过程中，弓的弹性势能转化为箭的动能；箭上升的过程中，箭的动能转化为重力势能；箭下落的过程中，箭的重力势能转化为动能。
2．判断(1)通过重力或弹力做功，机械能可以转化为非机械能。 ( )(2)合力为0，物体的机械能一定守恒。 ( )(3)合力做功为0，物体的机械能一定守恒。 ( )(4)物体自由下落时，物体的机械能一定守恒。 ( )
(1)图甲中的游客和翻滚过山车整体在运行过程中有什么力做功？其机械能守恒吗？(2)图乙中的撑竿跳运动员如果靠撑竿上升的过程中有什么力做功？运动员的机械能守恒吗？(3)图丙中的小朋友在离开蹦床上升和下落过程中有什么力做功？小朋友的机械能守恒吗？提示：(1)游客和翻滚过山车整体在运行过程中重力做功，其机械能守恒。(2)撑竿跳运动员上升的过程中重力、竿的弹力都做功，运动员的机械能不守恒；但运动员和撑竿组成的系统机械能守恒。(3)小朋友在离开蹦床上升和下落过程中重力做功，小朋友的机械能守恒。　　
b．如图乙所示，各接触面光滑，A自B上端自由下滑的过程中，只有重力和A、B间的弹力做功，A、B组成的系统机械能守恒。但对A来说，B对A的弹力做负功，这个力对A来说是外力，A的机械能不守恒。c．如图丙所示，不计空气阻力，球在下落过程中，只有重力和弹簧的弹力做功，球与弹簧组成的系统机械能守恒。但对球来说，其机械能不守恒。③除重力和弹力之外，还有其他力做功，但其他力做功的总和为0，系统机械能没有转化为其他形式的能，物体的机械能不变。
2．机械能守恒的判断方法(1)通过做功来判断——常用于单个物体分析物体或系统受力情况(包括内力和外力)，明确各力做功的情况，若对物体或系统只有重力或弹力做功，没有其他力做功或其他力做功的代数和为0，则机械能守恒。(2)通过能量转化来判断——常用于多个物体组成的系统若系统中只有动能和势能的相互转化，无机械能与其他形式的能的相互转化，则系统的机械能守恒。
[解析]　甲图中重力和弹力做功，物体A和弹簧组成的系统机械能守恒，但物体A机械能不守恒，故A错误；乙图中物块B除受重力外，还受支持力、拉力、摩擦力，但当拉力与摩擦力大小相等时，除重力之外的三个力做功的代数和为0，故物块B机械能守恒，故B正确；丙图中绳子的张力对A做负功，对B做正功，两者代数和为0，又不计任何阻力，故A、B组成的系统机械能守恒，故C正确；丁图中小球的动能不变，势能不变，故机械能守恒，故D正确。[答案]　BCD
解析：图甲中“蛟龙号”载人潜水器被吊车吊下水的过程，钢绳对它做负功，机械能不守恒，故A错误；图乙中火车在匀速转弯时做匀速圆周运动，所受的合外力指向圆心且不为0，故B错误；图丙中握力器在手的压力下形变增大，弹性势能增大，故C正确；图丁中撑竿跳高运动员在上升过程中撑竿的弹性势能转化为运动员的机械能，运动员的机械能不守恒，故D错误。答案：C
2．下列物体在运动过程中，机械能可视为守恒的是 (　　)A．飘落中的秋叶B．乘电梯匀速上升的人C．沿粗糙斜面匀速下滑的木箱D．被掷出后在空中运动的铅球解析：飘落中的秋叶除了受重力之外还有阻力做功，机械能不守恒，故A错误；乘电梯匀速上升的人，动能不变，重力势能增加，机械能增加，故B错误；沿粗糙斜面匀速下滑的木箱，动能不变，重力势能减小，机械能减小，故C错误；被掷出后在空中运动的铅球，运动的过程中只有重力做功(所受阻力可忽略)，机械能守恒，故D正确。 答案：D　
3．光滑水平面上有A、B两木块，A、B之间用一轻弹簧拴接，A靠在墙壁上，用力F向左推B使两木块之间的弹簧压缩并处于静止状态，若突然撤去力F，则下列说法中正确的是(　　)A．木块A离开墙壁前，A、B组成的系统机械能守恒B．木块A离开墙壁后，A、B组成的系统机械能守恒C．木块A离开墙壁前，A、B及弹簧组成的系统机械能守恒D．木块A离开墙壁后，A、B及弹簧组成的系统机械能不守恒
解析：木块A离开墙壁前，弹簧的弹力对B做功，则A、B组成的系统机械能不守恒，但是A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，A错误，C正确；木块A离开墙壁后，弹簧的弹力对A、B都做功，则A、B组成的系统机械能不守恒，但是A、B及弹簧组成的系统机械能守恒，B、D错误。答案：C　
主题探究(二)　　机械能守恒定律的应用【重难释解】1．机械能守恒定律的不同表达式
2．应用机械能守恒定律的基本思路
[答案]　4.4 m/s
[迁移·发散][讨论]　在现实中，若人在荡秋千时姿势不变，则秋千将逐渐停下来，这是有阻力的缘故。因此，人荡秋千时，只有在保持姿势不变且忽略阻力的情况下，其机械能才守恒。为什么有的人可以越荡越高，他是怎么做到的呢？请分析原因。提示：人荡秋千时越荡越高，是在荡秋千的过程中，人通过做一些合适的动作做功，将人体内的化学能转化为人和秋千的机械能的缘故。
[迁移]　下列问题能否运用牛顿运动定律或机械能守恒定律解答？请试一试。如图所示，假设运动员从雪道的最高点A由静止开始滑下，不借助其他器械，沿光滑的雪道到达跳台的B点时，速度为多少？当他落到离B点竖直高度为10 m的雪地C点时，速度又是多少？(假设这一过程中运动员没有做其他动作，忽略摩擦力和空气阻力，重力加速度g取10 m/s2)
【素养训练】4．如图所示，质量为m的小球从距桌面h1高处的A点由静止释放，自由下落到地面上的B点，桌面离地高为h2。选择桌面为参考平面，则小球 (　　)A．在A点时的重力势能为－mgh1B．在A点时的机械能为mg(h1＋h2)C．在B点时的重力势能为mgh2D．在B点时的机械能为mgh1
解析：选择桌面为参考平面，小球在A点的重力势能为mgh1，A错误；小球在A点的机械能等于重力势能和动能之和，而动能为零，所以在A点的机械能为mgh1，B错误；小球在B点的重力势能为－mgh2，小球在B点的机械能与在A点的机械能相同，也是mgh1，C错误，D正确。答案：D
6．滑板运动是一种陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不同的滑坡上滑行。如图所示，a、b、c、d、e为同一竖直平面内依次平滑连接的滑行轨道，其中bcd是一段半径R＝2.5 m的圆弧轨道，O点为圆心，c点为圆弧的最低点。运动员脚踩滑板从高H＝3 m处由静止出发，沿轨道自由滑下。运动员连同滑板可视为质点，其总质量m＝60 kg。忽略摩擦阻力和空气阻力，g取10 m/s2，求运动员滑经c点时轨道对滑板的支持力的大小。
提示：(1)跳水运动员在走板和起跳时要先使跳板上下振动，此过程运动员将身体储存的化学能转化为跳板的弹性势能。(2)然后跳板的弹性势能转化为运动员身体起跳的动能，运动员离开跳板上升的过程中，动能逐渐转化为重力势能。(3)当运动员到达最高点下降时，重力势能逐渐转化为动能。(4)运动员入水后，受水的阻力作用，运动员的重力势能和动能都减少，转化为水和运动员的内能等。
二、注重学以致用和思维建模1．(2023·浙江6月选考)铅球被水平推出后的运动过程中，不计空气阻力，下列关于铅球在空中运动时的加速度大小a、速度大小v、动能Ek和机械能E随运动时间t的变化关系中，正确的是(　　)