711功能關(guān)系定稿導(dǎo)學(xué)案

1、太原市教育科學(xué)“十二五”2015學(xué)年教師“個(gè)人課題”高一物理必修二導(dǎo)學(xué)案7.11 功能原理 導(dǎo)學(xué)案【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.知道功和能的關(guān)系； 2.會(huì)正確推導(dǎo)功能原理表達(dá)式，理解功能原理的內(nèi)容； 3.在具體問(wèn)題中，不僅會(huì)判定機(jī)械能是否守恒，還能確定機(jī)械能變化了多少。【學(xué)習(xí)重點(diǎn)】 掌握功能原理的推導(dǎo)、建立過(guò)程，理解功能原理的內(nèi)容【學(xué)習(xí)難點(diǎn)】 理解功是能量轉(zhuǎn)化的量度，理清幾種典型的功能關(guān)系 【學(xué)習(xí)過(guò)程】一.引入新課 思考題 （1）電梯從啟動(dòng)到停下，經(jīng)歷了幾個(gè)階段？（2）站在電梯中的人的動(dòng)能、重力勢(shì)能、機(jī)械能在各個(gè)階段如何變化？二.新課學(xué)習(xí) 1.理論探究：功能原理表達(dá)式 如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m的小球從粗糙的曲

2、面滑下，經(jīng)過(guò)高度為h1的a點(diǎn)時(shí)速度為v1，經(jīng)過(guò)高度為h2的b點(diǎn)時(shí)速度為v2，試著推導(dǎo):由a到b的過(guò)程中阻力對(duì)小球做的功與小球機(jī)械能變化量之間的關(guān)系式。（用wf表示阻力對(duì)小球做的功）（提示：可以仿照教材p76機(jī)械能守恒定律的推導(dǎo)方法，應(yīng)用動(dòng)能定理推導(dǎo)）2.實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：功能原理表達(dá)式（1）實(shí)驗(yàn)裝置：如下圖所示（2）研究對(duì)象：小車(chē)（3）研究過(guò)程：從靜止釋放小車(chē)到固定在小車(chē)上的遮光條通過(guò)光電計(jì)時(shí)器（4）用圖中所標(biāo)物理量符號(hào)寫(xiě)出本實(shí)驗(yàn)中要驗(yàn)證的功能原理具體表達(dá)式。（其中m為小車(chē)的質(zhì)量、f為繩子對(duì)小車(chē)的拉力、h1為小車(chē)靜止釋放時(shí)相對(duì)桌面的高度、h2為小車(chē)通過(guò)光電計(jì)時(shí)器時(shí)相對(duì)桌面的高度、l為小車(chē)從靜止到通過(guò)光

3、電計(jì)時(shí)器的位移、d為遮光條的寬度、t為遮光條通過(guò)計(jì)時(shí)器的時(shí)間、小車(chē)與軌道的摩擦忽略不計(jì)）（光電計(jì)時(shí)器的構(gòu)造、工作原理可參看第4頁(yè)的閱讀材料） （5）數(shù)據(jù)記錄1： 小車(chē)的位移:l=_m 小車(chē)加遮光條的總質(zhì)量:m=_kg 遮光條寬度:d=_m 小車(chē)下滑的末位置高度: h2=_ 小車(chē)下滑的初位置高度: h1=_數(shù)據(jù)記錄2 數(shù)據(jù)處理（g取9.8m/s2）鉤碼數(shù)繩的拉力f/n 小車(chē)通過(guò)光電計(jì)時(shí)器的時(shí)間t/s除重力彈力其余力做的功w其余=_小車(chē)機(jī)械能的變化量e=_結(jié)論1233.功能原理的應(yīng)用例1.質(zhì)量為1kg的物體在地面上20m高的地方從靜止開(kāi)始以7m/s2加速度豎直下落5m的過(guò)程中，物體的機(jī)械能改變量是

4、（ ）（取g=10m/s2）（試著看有幾種方法）a. 減少了15j b. 增加了15j c. 減少了35j d. 增加了35j歸納總結(jié)（1）判定機(jī)械能如何變化的思路有幾個(gè)？（2）仿照示例列舉：到目前為止您所學(xué)過(guò)的功能關(guān)系重力做功重力勢(shì)能變化( wg=ep1-ep2=-ep ) _做功_變化_做功_變化_做功_變化( )( )( ) 關(guān)系一： 關(guān)系二： 關(guān)系三： 關(guān)系四：4.功能關(guān)系的綜合應(yīng)用例2.一個(gè)質(zhì)量為m的物體從靜止開(kāi)始，以a=2g的加速度豎直向下運(yùn)動(dòng)，則在此物體下降h高度的過(guò)程中，物體的（ ） a. 重力勢(shì)能減少了2mgh b. 動(dòng)能增加了2mgh c. 機(jī)械能保持不變 d. 機(jī)械能增加

5、了mgh三. 課后練習(xí)與提高1.在將物體舉高的過(guò)程中，下列說(shuō)法哪些正確（ ）（空氣阻力忽略不計(jì)）a. 舉力所做的功等于物體機(jī)械能的增加 b. 克服重力做的功等于機(jī)械能的增加c. 舉力和重力做功的代數(shù)和等于物體動(dòng)能的增加d. 物體所受合力做的功等于物體機(jī)械能的增加2.某人用手將m=1kg的物體由靜止向上提升1m，物體獲得速度為2m/s，則（ ）（取g=10m/s2） a. 物體的重力勢(shì)能增加12j b. 人對(duì)物體做功為12j c. 物體的機(jī)械能增加10j d. 合外力對(duì)物體做功為12j3.從地面豎直上拋一個(gè)質(zhì)量為m的小球，小球上升的最大高度為h.設(shè)上升和下降過(guò)程中空氣阻力大小恒定為ff.下列說(shuō)法

6、正確的是 () a. 小球上升的過(guò)程中動(dòng)能減少了mgh b. 小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中機(jī)械能減少了ffhc. 小球上升的過(guò)程中重力勢(shì)能增加了mgh d. 小球上升和下降的整個(gè)過(guò)程中動(dòng)能減少了ffh4.一個(gè)人站在商店的自動(dòng)扶梯的水平踏板上，隨扶梯向上加速運(yùn)動(dòng)，如圖所示，則 ( ) a. 人只受到重力和踏板的支持力作用 b. 人對(duì)踏板的壓力大小等于人所受到的重力大小c. 踏板對(duì)人做的功等于人的機(jī)械能增加量 d. 人所受合力做的功等于人的機(jī)械能的增加量【學(xué)后反思】： 你還能提出哪些問(wèn)題？ 【閱讀材料】光電計(jì)時(shí)器像打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一樣，光電計(jì)時(shí)器也是一種研究物體運(yùn)動(dòng)情況的常見(jiàn)計(jì)時(shí)儀器，其結(jié)構(gòu)如圖甲如示，它主要由光電門(mén)和配套的數(shù)字毫秒計(jì)兩部分組成，a、b分別是光電門(mén)的激光發(fā)射和接收裝置。當(dāng)有物體從a、b間通過(guò)時(shí)，如圖乙如示，數(shù)字毫秒計(jì)就可以顯示物體的擋光時(shí)間t，如果預(yù)先確定了擋光片的寬度d，則可求得固定擋光片的物體經(jīng)過(guò)光電門(mén)的速度v=d/t。如果安裝在某一運(yùn)動(dòng)物體上的擋光片先后通過(guò)兩個(gè)光電門(mén)，配套的數(shù)字毫秒計(jì)就會(huì)記錄下?lián)豕馄ㄟ^(guò)第一個(gè)光電門(mén)的時(shí)間t1、通過(guò)第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間t2、擋光片從開(kāi)始擋住第一個(gè)光電門(mén)到開(kāi)始遮住第二個(gè)光電門(mén)的時(shí)間t，從而不僅能求得固定擋光