高中物理學(xué)業(yè)水平測試復(fù)習(xí)專題六機械能守恒定律第3講機械能守恒定律課件

第3講機械能守恒定律課標(biāo)要求1.通過實驗，驗證機械能守恒定律．2．理解機械能守恒定律，體會守恒觀念對認識物理規(guī)律的重要性．3．能用機械能守恒定律分析生產(chǎn)生活中的有關(guān)問題．考點一PART01第一部分考點一機械能守恒的條件

1．機械能：重力勢能、彈性勢能與動能都是機械運動中的能量形式，統(tǒng)稱為機械能，通過重力或彈力做功，機械能可以從一種形式轉(zhuǎn)化成另一種形式．2．機械能守恒定律：在只有_____或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能__________．重力保持不變3．機械能守恒的三類常見情況(1)從受力角度看：只受重力、系統(tǒng)內(nèi)相互作用的彈力，不受其他力．(2)從做功角度看：除重力、系統(tǒng)內(nèi)相互作用的彈力外，其他力都不做功．(3)從能量轉(zhuǎn)化看：只有系統(tǒng)內(nèi)的重力勢能、彈性勢能、動能之間的轉(zhuǎn)化，既沒有系統(tǒng)外物體與系統(tǒng)內(nèi)物體間能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移，也沒有除機械能外其他能量參與轉(zhuǎn)化．

現(xiàn)代城市高樓林立，高空墜物易造成傷害．不考慮空氣阻力，在高空墜物過程中，下列說法不正確的是(

)A.物體下落過程中，重力勢能增大，動能減小B．物體下落過程中，重力做正功，動能增大C．同一物體墜落時，樓層越高，落地時動能越大D．物體下落過程中，機械能守恒√解析：物體在下落過程中重力做正功，重力勢能減小，動能增大，故A錯誤，B正確；同一物體墜落時，樓層越高，下降的高度越大，則落地時動能越大，故C正確；因空氣阻力不計，故物體下落過程中，機械能守恒，故D正確．【跟蹤訓(xùn)練1】下列物體在運動過程中，機械能守恒的是(

)A．物體在空中做平拋運動B．跳傘運動員在空中勻減速下落C．人乘電梯勻加速上升D．物體沿斜面勻速下滑√解析：選A.物體在空中做平拋運動時，由于只有重力做功，故機械能守恒，A正確；運動員在空中勻減速下落時，空氣阻力做負功，機械能不守恒，B錯誤；人乘電梯勻加速上升，支持力做正功，機械能不守恒，C錯誤；物體勻速下滑時，動能不變，而重力勢能減小，所以機械能一定不守恒，故D錯誤．【跟蹤訓(xùn)練2】如圖所示，乘客隨摩天輪座艙在豎直面內(nèi)做勻速圓周運動．下列說法正確的是(

)A.乘客在最高點處于失重狀態(tài)B．乘客在最低點受到的支持力大小等于其所受重力C.從最低點向最高點轉(zhuǎn)動的過程中，乘客的機械能不變D．從最低點向最高點轉(zhuǎn)動的過程中，座艙對乘客的支持力不做功√考點二PART02第二部分考點二機械能守恒定律的應(yīng)用

1．常用的三種表達式(1)守恒式：E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2(E1、E2分別表示系統(tǒng)初、末狀態(tài)時的總機械能)(2)轉(zhuǎn)化式：ΔEk＝______或ΔEk增＝______(表示系統(tǒng)勢能的減少量等于動能的增加量)(3)轉(zhuǎn)移式：ΔEA＝______或ΔEA增＝______(表示系統(tǒng)只有A、B兩物體時，A增加的機械能等于B減少的機械能)－ΔEpΔEp減－ΔEBΔEB減2．運用機械能守恒定律的基本思路(1)選取研究對象——物體系統(tǒng)或物體．(2)根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程，進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒．(3)恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象初、末狀態(tài)的機械能．(4)根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解．√√√【跟蹤訓(xùn)練3】近年來熱氣球在航空體育和娛樂活動方面得到廣泛的應(yīng)用．中國熱氣球運動開展十多年來，正越來越受到人們的歡迎，企業(yè)家和飛行愛好者都從不同角度關(guān)注這項運動的發(fā)展．如圖所示，在某次熱氣球表演賽中，總質(zhì)量為300kg(質(zhì)量保持不變)的熱氣球從靜止開始、以0.5m/s2

的加速度勻加速豎直向上運動了10m．不計空氣阻力，g取10m/s2.關(guān)于此過程中說法正確的是(

)A．重力對熱氣球做的功為3×104JB．浮力對熱氣球做的功為2.85×104JC．合力對熱氣球做的功為1.5×104JD．熱氣球的機械能增加了3.15×104J√解析：熱氣球上升過程，重力做負功為WG＝－mgh＝－3×104J，A錯誤；合力對熱氣球做的功為W合＝F合h＝mah＝1500J，C錯誤；合力做功可表示為W合＝W浮＋WG，解得W?。?.15×104J，B錯誤；機械能的變化量等于除重力外的其他力所做的功，即ΔE機＝W浮＝3.15×104J，D正確．考點三PART03第三部分考點三實驗：驗證機械能守恒定律

1．實驗原理(1)機械能守恒的前提是“__________________”，滿足這一條件的過程都可以用來驗證機械能守恒定律，最簡單的是__________________．在只有重力做功的自由落體運動中，物體的重力勢能減少，動能增加，如果____________________________________，就驗證了機械能守恒定律．只有重力或彈力做功自由落體運動重力勢能的減少量等于動能的增加量(2)兩種驗證方案①若以重物下落的起始點O為基準(zhǔn)，設(shè)重物的質(zhì)量為m，測出重物自起始點O下落距離h時的速度v，則在誤差允許范圍內(nèi)，由計算得出____________，機械能守恒定律即被驗證．②若以重物下落過程中的某一點A為基準(zhǔn)，設(shè)重物的質(zhì)量為m，測出重物對應(yīng)于A點的速度vA，再測出重物由A點下落Δh后經(jīng)過B點的速度vB，則在誤差允許范圍內(nèi)，由計算得出________________________，機械能守恒定律即被驗證．2．實驗器材鐵架臺(帶鐵夾)、__________________、重物(帶夾子)、______、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、毫米刻度尺、低壓交流電源(約為8V).3．實驗步驟(1)安裝置：按圖甲所示把打點計時器安裝在鐵架臺上，用導(dǎo)線把打點計時器與電源連接好．電磁打點計時器紙帶(2)打紙帶：在紙帶的一端把重物用夾子固定好，另一端穿過打點計時器的限位孔，用手豎直提起紙帶使重物?？吭赺___________附近．先____________后放手，讓重物拉著紙帶自由下落．重復(fù)幾次，得到3～5條打好點的紙帶．(3)選紙帶：從打好點的紙帶中挑選點跡清晰且開始的兩點間距接近2mm的一條紙帶，在起始點標(biāo)上0，以后任取間隔相同時間的點依次標(biāo)上1、2、3…(4)測距離：用刻度尺測出0到1、2、3…的距離，即為對應(yīng)下落的高度h1、h2、h3…如圖乙所示．打點計時器接通電源4．?dāng)?shù)據(jù)分析根據(jù)選定的實驗方案設(shè)計相應(yīng)的表格記錄實驗數(shù)據(jù)．計算物體在選定位置上動能與勢能的和是否保持不變，或者計算勢能的減少是否等于動能的增加．(2023·廣東學(xué)考)利用如圖所示的裝置，驗證重物自由下落過程中的機械能守恒，下列說法正確的是(

)A．實驗需要的器材包含秒表B．打點計時器應(yīng)接直流電源