2026届高三物理一轮复习课件-专题六：机械能及其守恒定律

该高中物理高考复习课件聚焦“机械能及其守恒定律”专题，覆盖功、功率、动能定理、机械能守恒等高考核心考点，依据新课标能量观念要求，通过梳理近五年高考真题明确动能定理（占比约35%）、机械能守恒（占比约30%）等高频考点，归纳选择、计算等常考题型，实现考点与高考评价体系的精准对接。 课件亮点在于“典例精讲+科学探究”的实战设计，如通过典例5（足球动能变化）强化动能定理应用的科学推理，结合典例11（验证机械能守恒实验）培养数据处理的科学探究能力，帮助学生掌握“过程分析—规律选用—公式推导”的解题技巧。教师可借助课件系统开展专题复习，提升学生应试得分率，助力高考冲刺。

授课人： 高三物理复习课件 高考专题六： 机械能及其守恒定律 O1 一、功 O2 二、功率 O3 三、动能 动能定理 O4 目 录 CONTENTS 四、重力做功 重力势能 弹性势能 五、机械能守恒定律 六、验证机械能守恒定律 七、机车启动的两种方式 1.做功的两个必要因素 作用在物体上的 和物体在 发生的位移. 2.功的计算 (1)力对物体所做的功等于 、 以及_____________ 的乘积. (2)表达式：W＝ . (3)功的单位为 ，简称 ，符号是 . 一、功的计算 力 力的方向 力的大小 位移的大小 力和位移夹角 的余弦 Fscos α 焦耳 焦 J 知识回归 3.由W＝Fscos α可知 (1)当α＝ 时，W＝ ，力F对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”). (2)当0≤α＜ 时，W 0，力F对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”). (3)当 ＜α≤π时，W 0，力F对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”). 0 不做功 ＞ 做正功 ＜ 做负功 知识回归 [典例1]如图所示，质量为1 kg的物体，静止在光滑水平面上.现在给物体一个与水平方向成60°角斜向右上、大小为10 N的拉力F，物体在拉力F的作用下沿水平面运动了2 s，则在这2 s内，拉力F所做的功是       J，支持力做功为       J，重力做功为         J. 0 50 0 典例分析 [典例2]如图所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则雪橇受到的 A.支持力做功为mgs B.重力做功为mgs C.拉力做功为Fscos θ D.滑动摩擦力做功为－μmgs C 典例分析 1.意义：功率是表示做功的 的物理量. 2.定义：力对物体所做的功W与做功所用 之比. 3.定义式：P＝ .单位： ，简称 ，符号是 . 4.功率是 (选填“标”或“矢”)量. 快慢 时间t 瓦特 瓦 W 标 5.关系式：P＝ . (1)当物体做变速运动时，若v表示物体在恒力F作用下在时间t内的平均速度，则P＝Fv表示在这段时间内的 功率. (2)若v表示某一时刻的瞬时速度，则P表示该时刻的 功率. Fv 平均 瞬时 二、功率 知识回归 6.公式P＝ 和P＝Fv的比较 知识回归 [典例3]某人用同一水平力F先后两次拉同一物体，第一次使此物体从静止开始在光滑水平面上前进s距离，第二次使此物体从静止开始在粗糙水平面上前进s距离.若先后两次拉力做的功分别为W1和W2，拉力做功的平均功率分别为P1和P2，则 A.W1＝W2，P1＝P2 B.W1＝W2，P1＞P2 C.W1＞W2，P1＞P2 D.W1＞W2，P1＝P2 B 典例分析 [典例4] (多选)“高空抛物”一直被称为悬在城市头顶上的痛，尤其是人为的高空抛物，更给公共安全带来极大的危害性.最高人民法院发布《关于依法妥善审理高空抛物、坠物案件的意见》，对于故意高空抛物的，根据具体情形进行处罚.如图所示，若从七楼阳台约20 m高处，将一质量为1 kg的花盆水平推出，不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2.下列说法正确的是 A.1 s内重力的平均功率为50 W B.整个过程中重力的平均功率为200 W C.落到地面上时，重力的瞬时功率为200 W D.落到地面上时，重力的瞬时功率为100 W AC 典例分析 1.动能定义：物体由于 而具有的能量. 2.单位：与 的单位相同，国际单位为 ，符号是 . 3.标矢性：动能是 量，只有 ，没有方向. 三、动能 动能定理 运动 功 焦耳 J 标 大小 5.动能定理定义： 对物体所做的功等于物体 . 5.表达式：W＝ . 6.当外力对物体做正功时，物体动能 ，当外力对物体做负功时，物体动能 . 7.动能定理既适用于恒力做功的情况，也适用于 做功的情况；既适用于直线运动，也适用于 运动. 合力 Ek2－Ek1 增加 减少 变力 曲线 动能的变化量 知识回归 [典例5]一人用力踢质量为1 kg的静止足球，使足球以10 m/s的水平初速度向前滚动，设人踢足球的平均作用力为200 N，足球在水平方向滚动的距离为20 m，则人对足球做的功为(g取10 m/s2) A.50 J B.200 J C.4 000 J D.6 000 J A 解析：人对足球做功的过程只是在踢球的瞬间，球在地面上滚动的过程中，人不做功，所以人对足球做功的过程就是足球获得动能的过程. 返回 典例分析 [典例6]人骑自行车下坡，坡长l＝500 m，坡高h＝8 m，人和车总质量为100 kg，下坡时初速度为4 m/s，人不踏车的情况下，到达坡底时车速为10 m/s，g取10 m/s2，则下坡过程中阻力所做的功为 A.－400 J B.－3 800 J C.－50 000 J D.－4 200 J B 典例分析 1.重力做功的特点：重力做功只与运动物体的 有关，而与运动物体所经过的路径 . 2.重力势能 (1)定义：物体由于位于高处而具有的能量叫重力势能. (2)大小：物体的重力势能等于它所受 的大小与所处 的乘积，表达式为Ep＝mgh. (3)单位： . 3.重力做功与重力势能变化的关系：重力做正功时，重力势能 ；重力做负功时，重力势能 .关系式：WG＝ . 四、重力做功 起点和终点的位置 无关 重力 高度 焦耳 减少 增加 Ep1－Ep2 知识回归 1.重力势能的相对性 在参考平面上物体的重力势能为 .选择不同的参考平面，同一物体在空间同一位置的重力势能是 的，但重力势能的差值 .(后两空选填“相同”或“不同”) 2.标矢性：重力势能是 量，其正负表示重力势能的大小.物体在参考平面上方时，重力势能为 值；在参考平面下方时，重力势能为 值. 重力势能的相对性 0 不同 相同 标 正 负 知识回归 [典例7] 如图所示，长为2 m、质量为10 kg的一条细铁链放在水平地面上，从提起铁链一端直到铁链全部离开地面的瞬间，铁链克服重力做的功为多少？(g取9.8 m/s2) 答案　98 J 典例分析 1.如图所示，质量关系为m1>m2>m3的三个小球分别沿三条不同的轨道1、2、3由离地高h的A点滑到同一水平面上，轨道1、3是光滑的，轨道2是粗糙的，重力对小球做的功分别为W1、W2、W3， 则下列判断正确的是 A.W1>W2＝W3 B.W1＝W3>W2 C.W1＝W2＝W3 D.W1>W2>W3 D 典例分析 [典例8](多选)如图所示，一轻弹簧一端固定于O点，另一端系一重物，将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A点摆向最低点B的过程中 A.重力做正功，弹力不做功 B.重力做正功，弹力做负功，弹性势能增加 C.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后， 重力做正功，弹力不做功 D.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后，重力做功不变，弹力 不做功 BC 典例分析 1.机械能：动能与 (包括 和 )统称为机械能. 2.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 . 五、机械能守恒定律 势能 重力势能 弹性势能 减少 增加 重力势能 动能 增加 减少 动能 重力势能 知识回归 [典例9]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，A置于光滑水平面上，物体B沿光滑斜面下滑，物体B机械能 守恒 C.丙图中，不计任何阻力和滑轮质量时，A加速下落、B加速上升过程中， A、B系统机械能守恒 D.丁图中，系在橡皮条一端的小球向下摆动时，小球的机械能守恒 C 典例分析 [典例10]如图，在地面上以初速度v0抛出质量为m的物体，抛出后物体落在比地面低h的海平面上，重力加速度为g，若以地面为参考平面，且不计空气阻力，则 A.物体在海平面上的重力势能为mgh B.重力对物体做的功为－mgh C 典例分析 六、验证机械能守恒定律 (1)计算各点对应的瞬时速度：如图乙所示， 根据公式vn＝ ， 计算出某一点的瞬时速度vn. (2)验证方法 方法一：利用起始点和第n点. 选择开始的两点间距接近2 mm的一条纸带，打的第一个点为起始点， 如果在实验误差允许范围内 ，则机械能守恒定律得到验证. 知识回归 如图是该实验小组打出的一条点迹清晰的纸带，纸带上的O点是起始点，选取纸带上连续的点A、B、C、D、E、F作为计数点，并测出各计数点到O点的距离依次为27.94 cm、32.78 cm、38.02 cm、43.65 cm、49.66 cm、56.07 cm.已知打点计时器所用的电源是50 Hz的交流电，重物的质量为0.5 kg，则从计时器打下点O到打下点D的过程中，重物减少的重力势能ΔEp＝_____ J；重物增加的动能ΔEk＝_____ J，两者不完全相等的原因可能是___________________________.(重力加速度g取9.8 m/s2，计算结果保留三位有效数字) 2.14 2.12 重物下落过程中受到阻力作用 [典例11] 七、机车启动的两种方式 1.两种启动方式 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 图像 图像 知识回归 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 牵引力的变化 图像 OA 段 过程分 析 不变 不变 直到 运动性 质 加速度减小的加速直线运动 匀加速直线运动，维持时 间 两种方式 以恒定功率启动 以恒定加速度启动 AB 段 过程分析 运动性质 以速度 做匀速直线运动 加速度减小的加速直线运 动 BC 段 过程分析 — 运动性质 以速度 做匀速直线运动 [典例12] 一辆车在水平路面上由静止启动，在前 内做匀加速直线运动， 末达到额定功率，之后保持额定功率运动，其 图像如图所示，已知 汽车的质量为 ，汽车受到的阻力为汽车所受重力的 ， 取 ，则( ) A.汽车在前 内的加速度为 B.汽车在前 内的牵引力为 C.汽车的额定功率为 D.汽车的最大速度为 B 典例分析 [典例13] 某汽车质量为 ，由静止开始沿水平平直公路行驶，行驶 中阻力恒定。汽车牵引力与车速倒数的关系如图所示，设最大车速为 ，则汽车( ) A.所受阻力为 B.车速为 时，功率为 C.匀加速运动的加速度为 D.若匀加速启动，则能维持匀加速运动的时间为 A 典例分析 高考专题六： 机械能及其守恒定律     P＝ P＝Fv 适用条件 (1)功率的定义式，适用于任何情况下功率的计算，一般用来求平均功率 (2)当时间t→0时，可由定义式确定瞬时功率 (1)功率的计算式，仅适用于F与v同向的情况，若不同向，P＝＝＝Fvcos α (2)v为平均速度时功率为平均功率，v为瞬时速度时功率为瞬时功率 联系 公式P＝Fv是P＝的推论 根据动能定义Ek＝mv2得，人对足球做的功为50 J，选项A正确. C.物体在海平面上的动能为mv02＋mgh D.物体在海平面上的机械能为mv02＋mgh   mghn＝mvn2 $