专题6 第3课时 机械能守恒定律及其应用(课件PPT)-【零起点考大学】2026年高考物理高效备考方案

该高中物理高考复习课件聚焦“机械能守恒定律及其应用”专题，依据高考评价体系梳理了势能、机械能守恒条件、能量守恒定律、功能关系等核心考点，分析了机械能守恒判断、功能关系应用等高频考点权重，归纳了选择、计算等常考题型，体现高考备考的针对性和实用性。 课件亮点在于“考点精讲+真题演练+素养提升”模式，如结合2023辽宁卷真题解析机械能增量计算，培养科学推理和模型建构素养，提供系统机械能守恒条件判断等突破方法，帮助学生掌握答题技巧，助力教师高效开展高考复习教学。

零起点考大学 物 理 1 专题六 功和能 第三课时 机械能守恒定律及其应用 2 机械能守恒定律及其应用 机械能守恒定律 一 能量守恒定律 二 功能关系 三 （1）势能(Ep)：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫作势能。 考点3：机械能守恒定律及其应用 重力做功 重力势能 物理意义 重力对物体所做的功 由于物体与地球的相互作用，由它们之间的相对位置决定的能 表达式 WG=G∆h=mg∆h Ep=mgh 影响大小的因素 重力mg和初、末位置的高度差∆h 重力mg和相对某一位置的高度h 特点 只与初、末位置的高度差有关，与路径及参考平面的选择无关 与参考平面的选择有关，同一位置的物体，选择不同的参考平面会有不同的重力势能 过程量 状态量 联系 重力做功的过程是重力势能变化的过程，重力做正功，重力势能减小，重力做负功，重力势能增加，且重力做了多少功，重力势能就变化多少，即WG=Ep1-Ep2 1.机械能守恒定律 产生原因：物体由于弹性形变而储存的能量。 理解要点：弹性势能的大小既跟形变量有关，又与发生弹性形变的材料有关。 功能关系：以弹簧为例，弹力做正功，弹性势能减少，弹力做负功，弹性势能增加，两者的绝对值相等，即W=-∆Ep。 考点3：机械能守恒定律及其应用 （2）对弹性势能的认识 考点3：机械能守恒定律及其应用 比较内容 弹性势能 重力势能 表达式 Ep=mgh 相对性 弹性势能与零势能位置的选取有关，通常选自然长度时势能为零，表达式最为简洁 重力势能的大小与零势能面的选取有关，但其变化量与零势能面的选取无关 系统性 弹性势能是弹簧本身具有的能量 重力势能是物体与地球这一系统所共有的能量 功能关系 弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增大 重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增大 联系 两种势能分别以弹力、重力的存在为前提，又由物体的初、末位置来决定。同属机械能的范畴，在一定条件下可相互转化 （3）弹性势能与重力势能的比较 机械能：物体的动能和势能之和统称为机械能。符号用E表示它包括动能、重力势能和弹性势能。表达式为E=Ek+Ep。 机械能守恒定律： 内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。 表达式： 考点3：机械能守恒定律及其应用 （4）机械能守恒定律 ①E1=E2或Ep1+Ek1=Ep2+Ek2（要选零势能参考平面） ②∆Ek减=∆Ep增（不用选零势能参考平面） ③∆EA减=∆EB增（不用选零势能参考平面） 考点3：机械能守恒定律及其应用 （5）机械能守恒定律的条件 何力做功分析 系统内只有重力或弹力做功，机械能守恒（如抛体运动） 系统内除重力或弹力做功外，还有其他力做功，且其他力做功和不为零，机械能不守恒（如牵引物体匀速上升） 能量转化分析 系统内只有动能、重力势能或弹性势能的转化，机械能守恒（如物体自由下落压缩弹簧） 系统内若有其他形式的能（如内能）产生，则机械能不守恒（如子弹射入木块中产生内能） （1）内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变。 （2）表达式：E1=E2或∆E减=∆E增 （3）应用步骤： ①定对象：明确研究对象，确定初、末状态 ②析过程：分析状态变化过程中哪种形式能量减少，哪种形式能量增加 ③列方程：能量的减少量与能量的增加量一定相等 考点3：机械能守恒定律及其应用 2.能量守恒定律 考点3：机械能守恒定律及其应用 （1）功能关系： ①功是能量转化的量度，即做了多少功就有多少能量发生了转化。 ②做功的过程一定伴随着能量转化，而且能量的转化必通过做功来实现。 （2）功与对应能量的变化关系： ①合外力做的功(所有外力做的功)： 动能变化，W合＝ΔEk=Ek2－Ek1 ②重力做的功： 重力势能变化，WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 2.能量守恒定律 考点3：机械能守恒定律及其应用 （2）功与对应能量的变化关系： ③弹簧弹力做的功： 弹性势能变化，W弹＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 2.能量守恒定律 ④除重力和弹力之外的力做的功， 机械能变化，W其他＝ΔE ⑤电场力做的功： 电势能变化，W电＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 ⑥分子力做的功： 分子势能变化，W分＝－ΔEp＝Ep1－Ep2 ⑦一对滑动摩擦力做的总功： 内能变化，Q＝f·s相对 （3）能量守恒定律： ①内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能从一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。 ②表达式：ΔE减＝ΔE增。 ③对定律的理解: a.某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等。 b.某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 这也是我们列能量守恒定律方程式的两条基本思路。 考点3：机械能守恒定律及其应用 1.(多选)内壁光滑的环形凹槽半径为R，固定在竖直平面内，一根长度为2R的轻杆，一端固定有质量为m的小球甲，另一端固定有质量为2m的小球乙。现将两小球放入凹槽内，小球乙位于凹槽的最低点，由静止释放后（ ） A.下滑过程中甲球减少的机械能总是等于乙球增加的机械能 B.下滑过程中甲球减少的重力势能总是等于乙球增加的重力势能 C.甲球可沿凹槽下滑到槽的最低点 D.乙球从右向左滑回时，一定能回到凹槽的最低点 即学即练 AD 【解析】甲与乙两个物体组成的系统机械能守恒，故甲减少的机械能一定等于乙增加的机械能，A正确；甲与乙两个物体系统机械能守恒，甲球减小的重力势能转化为乙球的势能和动能以及甲球的动能，故B错误；将甲与乙当作一个整体，机械能守恒，找出重心，在甲与乙的连线靠近乙处，如果甲到圆弧的最低点，则系统重心升高了，机械能增加了，矛盾，故甲球不可能到圆弧最低点，C错误；由于机械能守恒，故动能减为零时，势能应该不变，故杆从右向左滑回时，乙球一定能回到凹槽的最低点，故D正确。 2.（2023辽宁卷）某大型水陆两栖飞机具有水面滑行汲水和空中投水等功能。某次演练中，该飞机在水面上由静止开始匀加速直线滑行并汲水，速度达到v1=80 m/s时离开水面，该过程滑行距离L=1 600 m、汲水质量m=1.0×104 kg。离开水面后，飞机攀升高度h=100 m时速度达到v2=100 m/s，之后保持水平匀速飞行，待接近目标时开始空中投水。取重力加速度g=10 m/s2。求： （1）飞机在水面滑行阶段的加速度a的大小及滑行时间t； （2）整个攀升阶段，飞机汲取的水的机械能增加量ΔE。 即学即练 【答案】（1）2 m/s2，40 s （2）6×107 J 【解析】（1）飞机从静止开始做匀加速直线运动，平均速度为，则， 解得飞机滑行的时间为， 飞机滑行的加速度为 （2）飞机从水面至h=100 m处，水的机械能包含水的动能和重力势能， 则 知识拓展 系统机械能守恒条件 如果系统所受的外力满足其中一条，则系统机械能有可能守恒，判断机械能是否守恒不仅要分析系统所受外力情况，还要看所受内力情况。如果系统所受外力满足以上条件之一，而系统所受内力又满足以下其中一条，则系统机械能就守恒。 用系统所受内力、外力的做功情况来判断系统的机械能守恒时，外力和内力要同时满足以上条件，机械能才守恒。 $