【物理】科学验证：机械能守恒定律(一)课件-2025-2026学年高一下学期物理鲁科版必修第二册

Physics第

1章功和机械能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02知道机械能的各种形式，能够分析动能与势能(包括弹性势能)之间的相互转化问题01能从能量转化的角度理解机械能守恒的条件，领会运用机械能守恒定律解决问题的优越性03重难点观察以下图片，物体具有什么能量？机械能

E=Ep+Ek动能重力势能弹性势能01机械能守恒定律过山车在最高点无动力释放后，会沿着轨道下滑、爬升、翻转，速度时快时慢，惊险刺激。过山车在运行过程中既有重力势能，又有动能。(1)当过山车从高处向下运动时，动能和重力势能如何转化？(2)当过山车从低处向上运动时，动能和重力势能又如何转化？重力势能

转化为动能动能

转化为重力势能机械能守恒定律

1.内容：在只有重力或弹力这类力做功的情况下，物体系统的动能

与势能相互转化，但机械能的总量保持不变2.表达式：

Ek2+Ep2=Ek1+Ep1能量守恒定律：任何形式的能量都可以相互转化，但总能量保持不变如图，如果物体只在重力作用下自由下落，重力势能与动能发生变化时，它们之间遵循着什么规律？(A→B过程重力做的功设为WG)重力做功和重力势能的变化关系：WG=mg(h1-h2)=Ep1-Ep2

Ep1+Ek1=Ep2+Ek2对守恒条件的理解1.只有重力做功2.只有系统内弹力做功动能

重力势能动能

弹性势能3.只重力和系统内弹力做功动能

重力势能弹性势能4.除重力、弹力，其他力也做功，但其他力做功的代数和始终为零光滑水平面上，物块以初速度v0向右运动压缩弹簧，在压缩弹簧的过程中，物块的机械能守恒吗？物块机械能不守恒物块的动能变小，机械能变小，物块与弹簧构成的系统机械能守恒(1)重力做正功的过程中，重力势能一定减少，动能一定增加。(

)(2)合力做功为零，物体的机械能一定保持不变。(

)(3)物体的机械能守恒时，则物体一定做匀速直线运动。(

)(4)“某物体机械能守恒”为习惯说法，实际上应为“某物体和地球组成的系统机械能守恒”。(

)×××√1.(2025·福州市高一期中)关于下列四幅图中的情景(均不计空气阻力)，说法正确的是A.甲图，火箭点火升空的过程中，火箭的机械能守恒B.乙图，在匀速转动的摩天轮中的游客机械能守恒C.丙图，被运动员掷出的铅球在飞行过程中，铅球的机械能守恒D.丁图，运动员撑竿向上的过程中，运动员的机械能一直守恒√题图甲中，火箭点火升空的过程中，火箭的动能和重力势能均增加，火箭的机械能增加，故A错误；题图乙中，在匀速转动的摩天轮中的游客，游客的动能不变，重力势能发生变化，所以游客的机械能不守恒，故B错误；题图丙中，被运动员掷出的铅球在飞行过程中，由于不计空气阻力，只有重力对铅球做功，铅球的机械能守恒，故C正确；题图丁中，运动员撑竿向上的过程中，由于竿的弹力对运动员做功，运动员的机械能不守恒，故D错误。判断机械能守恒的方法分析物体受力各力做功情况只有重力对物体做功有其他力对物体做功，但其它力做的总功为0物体机械能守恒1.做功分析法(常用于单个物体)判断机械能守恒的方法2.能量分析法(常用于多个物体组成的系统)分析能量种类只有动能、重力势能、弹性势能间的相互转换系统机械能守恒3.机械能的定义法机械能等于动能与势能之和，若一个过程中动能不变，势能变化，则机械能不守恒，如匀速上升的物体机械能增加。02机械能守恒定律的应用质量为m的小球从光滑曲面上滑下。当它到达高度为h1的位置A时，速度的大小为v1，滑到高度为h2的位置B时，速度的大小为v2。在由高度h1滑到高度h2的过程中(不计空气阻力，重力加速度为g)：(1)小球的重力势能减少了多少？ΔEp=mgh1-mgh2(2)小球的动能增加了多少？

(3)小球下滑过程中机械能守恒吗？若守恒，列出表达式。

(4)小球重力势能减少量等于动能的增加量吗？

项目表达式物理意义说明守恒角度转化角度转移角度机械能守恒定律的不同表达式Ek1+Ep1=Ek2+Ep2E初=E末Ek2-Ek1=Ep1-Ep2ΔEk=-ΔEpEA2-EA1=EB1-EB2ΔEA=-ΔEB初状态的机械能等于末状态的机械能过程中动能的增加量等于势能的减少量系统只有两物体：A增加的机械能等于B减少的机械能必须先选参考平面不必选参考平面2.某同学的身高为1.7m，在学校运动会上参加跳高比赛，以背越式刚好越过了高度为1.6m的横杆。若不计阻力，估算他起跳时竖直方向上的速度大小，重力加速度g取9.8m/s2。

3.(来自教材)轻弹簧k一端与墙相连，质量m=4kg的木块沿光滑水平面以v0=5m/s的初速度向左运动。求：(1)弹簧在被压缩过程中的最大弹性势能；

(2)木块压缩弹簧后速度减小到3m/s时弹簧的弹性势能。

3.选取参考平面，确定研究对象在此过程中的初状态和末状态的机械能应用机械能守恒定律解题的一般步骤1.根据题意选取研究对象2.明确研究对象的运动过程，分析研究对象在此过程中的受力情况，弄清各力做功的情况，判断机械能是否守恒4.根据机械能守恒定律的不同表达式列方程并求解机械能守恒定律守恒条件：只有重力做功或弹力做功机械能守恒定律:在只有重力