第七章 機械能及其守恒定律 復(fù)習(xí)教案

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機械及其守恒律復(fù)習(xí)教案新標(biāo)求、運用能量的觀點分析解決有關(guān)問題時，可以不涉及過程中力的作用細節(jié)。功和能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系不僅為解決力學(xué)問題開辟了一條新的重要途徑，同時它也是分析解決電磁學(xué)、熱學(xué)等領(lǐng)域中問題的重要依據(jù)。高考對本章考查的熱點包括功和功率、動能定理、機械能守恒定律、能的轉(zhuǎn)化和守恒定律?？疾榈奶攸c是靈活性強、綜合面大，能力要求高。復(fù)習(xí)重功和功率、功和能的關(guān)系（重力作功和重力勢能的關(guān)系、動能定理機能守恒定律的應(yīng)用。教學(xué)難功和能的關(guān)系（重力作功和重力勢能的關(guān)系、動能定理械能守恒定律的應(yīng)用。教學(xué)方：習(xí)提問、講練結(jié)合。教學(xué)過（一）影章識絡(luò)構(gòu)建知體（二）章點述Ⅰ功功率：、功：功的計算公式：做功的兩個不可缺少的因素）力）在力的方向上發(fā)生的位移；功是標(biāo)量、是過程量。-1-

注意：當(dāng)

=

時W=0例如：線吊小球做圓周運動時，線的拉力不做功；當(dāng)

<時，力對物體做負功，也說成物體克服這個力做了功（取正值）、功率：定義：文字表述：公式表示：；物理意義___________________________；國際單位__________；他單位：瓦瓦。其他計算公式：平均功率_____________________；瞬時功率____________________。額定功率是發(fā)動機正常工作時的最大功率；實際輸出功率小于或等于額定功率。Ⅱ重力勢能和彈性勢能：、重力勢能：（1）力做功的特點：重力對物體做的功只跟起點和終點的位置有關(guān)，而跟物體的運動的路徑無關(guān)。（）重力勢能的定義：文字表述；公式表示性質(zhì)：重力勢能是標(biāo)量、狀態(tài)量、相對量。當(dāng)物體位于所選擇的參考平面（零勢面）的上方（下方）時，重力勢能為正直（負值但力勢能的差值與參考平面的選擇關(guān)。重力勢能屬于物體和地球組成的系統(tǒng)。（重力勢能與重力做功的聯(lián)系：重力做的功等于物體的重力勢能的減小，即=mgh—mgh；如重力做負功，即mgh，力勢能增加。12、彈性勢能：定義：文字表述：；性質(zhì)：彈性勢能是標(biāo)量、狀態(tài)量。注意：彈性勢能的小與彈簧的伸長量或者壓縮量l的小有關(guān)，對于同一根彈簧，彈簧的伸長量或者壓縮量l越大，彈性勢能E越。彈性勢能與彈力做功的聯(lián)系：彈力做的功等于彈簧的彈性勢能的減小。Ⅲ動能和動能定理：、動能：定義：文字表述：；公式表示：___________________。性質(zhì)能是標(biāo)量意能有方向要速度的方向誤認為是動能的方向。動能是狀態(tài)量、動能是相對量，同一物體相對于不同參照物其動能可能不同。、動能定理：文字表述____________________________________________________；公式表示：=E；K2K1討論：當(dāng)W時E>，能增大；當(dāng)W<0時，<動減??；當(dāng)=0K2K1K2K1時=E動能不變。K2K1-2-

注意）和能是兩個不同的概念，但相互之間有密切的聯(lián)系，這種聯(lián)系體現(xiàn)于動能定理上，外力對物體做的總功等于物體動能的增量，一般來說，不是等于物體動能的本身。（2）力對物體所做的總功等于物體受到的所有外力的功（包括各段的運動過程）的代數(shù)和。（）適用對象：適用于單個物體。Ⅳ機械能守恒定律：內(nèi)容；條件只重（或彈力功他力不做功這里的彈力指研究性能物如彈簧）的彈力，不是指通常的拉力、推力。不能誤認為“只受重力（彈力）作用表達式E=E。2注意）究對象是系統(tǒng)）分清初、末狀態(tài)。推導(dǎo)：應(yīng)用等量轉(zhuǎn)換法，根據(jù)動能定理E-K2K1推出E++K2K1P1重力做功與重力勢能的關(guān)系=E-E（E=E）P1P21（三）章題析、功的計算方法：（）W=FScos，方法主要適用于求恒力的功；（）W=Pt，該方法主要適用于求恒定功率時牽引力做功；（3）用動能定理求功，如果我們所研究的多個力中，只有一個力是力，其的都是恒力，而且這些恒力所做的功比較容易計算，研究對象本身的動能增量也比較容易計算時，用動能定理就可以求出這個變力所做的功；（4）利用功是能量轉(zhuǎn)化的量度求，如果物體只受重力和彈力作用，只有重或彈力做功時，滿足機械能守恒定律。如果求彈力這個變力做的功，可用機械能守恒定律來求解。【例題1如圖所示，質(zhì)量m為2千的物體，從光滑斜面的頂端A點以/s的0初速度滑下，在D點與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點的速度為零，已知從A到的豎直高度米求簧的彈力對物體所做的功。解析：由于斜面光滑，機械能守恒，但彈簧的彈力是變力，彈力對物體做負功，彈簧的彈性勢能增加，且彈力做的功的數(shù)值與彈性勢能的增加量相等。取B所水平面為零參考面，彈簧原長處D點彈性勢能的零參考點，則狀態(tài)A-3-

2E/22A對狀態(tài)：E－B彈由機械能守恒定律得：－彈

20

/2=－125（）【例題】質(zhì)量為的車，由靜止開始以恒定的功率前進，它經(jīng)

1003

秒時間前進時候它達到最大速度15m/s設(shè)車在前進中所受阻力不變阻為多大。分析：汽車在運動過程中功率恒定，速度增加，所以牽引力不斷減小，當(dāng)減小到與阻力相等時速度達到最大值。汽車所受的阻力不變，牽引力是變力，牽引力所做的功不能用功的公式直接計算。由于汽車的功率恒定，汽車功率可用P=Fv求速度最大時牽引力和阻力相等，故P=Fv=fv，以汽車的牽引力做的功為W=Pt=fvt根動能定理有：m汽m—fs汽車

2m

/2即t－fs=mvm

2m

代入數(shù)值解得：f。、機械能守恒定律的應(yīng)用應(yīng)用機械能守恒定律的基本思路：應(yīng)用機械能守恒定律時相互作用物體間的力可以是變力也可以是恒力要符合守恒條件，機械能就守恒。而且機械能守恒，只涉及物體系的初、末狀態(tài)的物理量，而不須分析中間過程的復(fù)雜變化，使處理問題得到簡化。應(yīng)用的基本思路如下；（）選取研究對象-物系或物體。（）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。（）恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對象在過程的初、末態(tài)時的機械能。（）根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解。-4-

22222【例題3在距離地面高以的速度水平拋出一小球，不計空氣阻力，取＝10m/s，求小球落地速度大小。22222引導(dǎo)學(xué)生思考分析，提出問題：（1）面學(xué)習(xí)過應(yīng)用運動合成與分解的方法處理平拋運動，現(xiàn)在能否應(yīng)用機械能守恒定律解決這類問題？（2）球拋出后至落地之前的運動過程中，是否滿足機械能守恒的條件？如何應(yīng)用機械能守恒定律解決問題？歸納學(xué)生分析的結(jié)果，明確：（1）球下落過程中，只有重力對小球做功，滿足機械能守恒條件，可以用機械能守恒定律求解；（2）用機械能守恒定律時，應(yīng)明確所選取的運動過程，明確初、末狀態(tài)小球所具有的機械能。例題求解過程：取地面為參考平面，拋出時小球具有的重力勢能＝，動能為p1

k

12

mv

落地時小球的重力勢能為

E，動為E

k

12

根據(jù)機械能守恒定律，2111mgh=mv22落地時小球的速度大小為/s（四）課堂練習(xí)、有三個質(zhì)量都是的球a、、c，以相同的速度v在中分別豎直向上、水平和0豎直向下拋出，三球落地時動不同重做不同C.機械能同重勢能變化量不同、如圖，小球自點靜止自由下落，到b點與彈簧接觸，到c點時彈簧被壓縮到最短，若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由abc的運動過程中小和彈簧總機械能守恒小的力勢能