2019-2020学年高中物理第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定律教案2新人教版必修2.doc

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2019-2020学年高中物理第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定

律教案2新人教版必修2

【课程标准分析】本节是规律教学课,在本章中处于核心地位,使前面各节内容的综合,同时又是下节能量守恒定律的基础。根据新课标的要求,这节课要让学生掌握规律,同时还要引导学生积极主动学习,贯彻“学为主体,教为主导”的教学思想。主导作用表现在,组织课堂教学,激发学习动机;提供问题背景,引导学生学习;注意评价学生的学习,促进积极思考,主动获取知识。主体作用体现在,学生通过对生活实例和物理实验的观察,产生求知欲,主动探究机械能守恒定律的规律;通过探究,提高学生的推理能力,形成科学的思维方法,并通过规律的应用巩固知识,逐步掌握运用能量转化与守恒的思想来解释物理现象,体会科学探究中的守恒思想。

【教材分析】本节内容是本章的重点内容,它既是对前面的几节内容的总结,也是对能量守恒定律的铺垫。通过本节的学习,学生对功是能量转化的量度会有更加深刻的理解,也对从不用角度处理力学问题有了深刻的体会。通过学习,学生不难掌握机械能守恒的内容和表达式,但对具体问题中机械能守恒条件是否满足的判断还有一定的困难。

【教法学法分析】机械能守恒定律的得出、含义、适用条件是本节的重点,教学中用演示实验法,使学生有身临其境质感,为新知识的学习建立感知基础;机械能守恒的适用条件是本节的难点,通过“启发法、演示实验法、举例法、归纳法、演绎推导法”让学生分析受力情况及物理情景,分析物体运动时发生动能和势能相互转化时什么力做功。从感知认识上升到理论,从而形成物理概念,通过理论推导得出物理规律;培养学生的观察、分析、归纳问题的能力、和利用数学进行演绎推导的能力。

【教学目标】

知识与技能:

1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化。

2.理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件。

3.在具体问题中,判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式

过程与方法:

1.通过科学探究机械能的过程,对物理现象(动能和势能的转化)的分析提出假设,再进

行理论推导的物理研究方法;

2.经历归纳概括“机械能守恒条件”的过程,体会归纳的思想方法;

情感态度价值观:

1.通过有趣的演示实验,激发学生的学习热情,体会科学的魅力

2.通过机械能守恒定律,感悟自然界的守恒思想,体会自然的对称美、自然美。

【重点】

1.掌握机械能守恒定律的建立、推导过程,理解机械能守恒定律的内容。

2.在具体问题中能判断机械能是否守恒,并能列出定律的数学表达式。

【难点】

1.从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒定律的条件。

2.能正确判断研究对象在所经历过程中机械能是否守恒。

【教学过程】

投影:如图所示:物体沿光滑曲面滑下,在下滑过程中任意选取两个位置

面为参考平面,当物体经过位置

能为E k1,重力势能E p1;

E,重力势能E。

在只有重力做功的情况下,机械能是守恒的;同样作为势能的弹性势能,是不是在

教学板书:

7.8机械能守恒定律

一. 动能和势能可以相互转化

机械能: E=Ek+EP

二. 机械能守恒定律:在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内,动能和弹性势能可以相互转化,而总的机械能保持不变。

两种表达式:

①状态式

②过程式

2

2

2

1

2

12

1

2

1

mgh

mv

mgh

mv+

=

+

22 1221

11

22 mgh mgh mv mv -=-

三.守恒条件:

(1)从做功角度:只有重力或系统内弹力做功; (2)从能量的角度:系统内只有动能和势能相互转化.

重力势能和机械能守恒定律的典型例题

“重力势能和机械能守恒定律”的典型例题 【例1】如图所示,桌面距地面0.8m,一物 体质量为2kg,放在距桌面0.4m的支架上. (1)以地面为零势能位置,计算物体具有的 势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中, 势能减少多少? (2)以桌面为零势能位置时,计算物体具有的势能,并计算物体由支架下落到桌面过程中势能减少多少? 【分析】根据物体相对零势能位置的高度,直接应用公式计算即得. 【解】(1)以地面为零势能位置,物体的高 度h1=1.2m,因而物体的重力势能: Ep1=mgh1=2×9.8×1.2J=23.52J 物体落至桌面时重力势能: E p2=mgh2=2×9.8×0.8J=15.68J 物体重力势能的减少量: △E p=E p1-Ep2=23.52J-15.68J=7.84J

而物体的重力势能: 物体落至桌面时,重力势能的减少量 【说明】通过上面的计算,可以看出,物体的重力势能的大小是相对的,其数值 与零势能位置的选择有.而重力势能的变化是绝对的,它与零势能位置的选择无关,其变化值是与重力对物体做功的多少有关.当物体从支架落到桌面时重力做功: 【例2】质量为2kg的物体自高为100m处以5m/s的速度竖直落下,不计空气 阻力,下落2s,物体动能增加多少?重力势能减少多少?以地面为重力势能零位置,此时物体的机械能为多少?(g取10m/s2) 【分析】物体下落时,只受重力作用,其加速度a=g,由运动学公式算出2s末的速度和2s内下落高度,即可由定义式算出动能和势能. 【解】物体下落至2s末时的速度为: 2s内物体增加的动能: 2s内下落的高度为:

人教版高一物理必修2第七章机械能守恒定律:7.10 能量守恒定律和能源 教案设计

能量守恒定律与能源 【教学目标】 1.理解能量守恒定律,知道能源和能量耗散。 2.通过对生活中能量转化的实例分析,理解能量守恒定律的确切含义。 3.用能量的观点分析问题应该深入学生的心中,因为这是最本质的分析方法。 4.感知我们周围能源的耗散,树立节能意识。 5.学生在学习了机械能守恒定律之后拓展到能量守恒是不难接受的,特别是学生通过对自然界的认识、生物课的学习、化学课的学习,都学到了很多种类的能量,在这节课中把这些能量间的关系综合起来是有很大意义的。 【教学重点】 1.能量守恒定律的内容。 2.应用能量守恒定律解决问题。 【教学难点】 1.理解能量守恒定律的确切含义。 2.能量转化的方向性。 【教学思路】 通过阅读让学生体会自然界中能量的确良转化与守恒关系,鼓励学生得出问题,理解能量品质、能量耗散等概念。新课程更多地与社会实际相联系,鼓励学生提出问题。本节“思考与讨论”对能源问题做了讨论,这是一个质疑的范例。它引导我们考虑能量转化和转移的方向性。从物理学的角度研究宏观过程的方向性,在现阶段只需用一些简单的实例,让学生初步地体会一下就可以了。例如:摩擦力做功的过程,要损耗机械能而生热,产生的热不可能全部转化为机械功。在其他的宏观过程中也是如此,例如:两种气体放到一个容器内,总会均匀地混合到一起,但不会再自发地分离开来。通过实例说明。在能量的转化和转移过程中,能量是守恒的,但能量的品质却降低了,可被人直接利用的能在逐渐减少,这是能量耗散现象。所以,能量虽然守恒,但我们还要节约能源。 【教学方法】 教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。 【教学准备】 玻璃容器、沙子、小铁球、水、小木块。

第4章 功和能 机械能守恒定律习题

第4章 功和能 机械能守恒定律习题 4-5 如图所示,A 球的质量为m ,以速度 v 飞行,与一静止的球B 碰撞后,A 球 的速度变为1 v ,其方向与 v 方向成90°角。B 球的质量为5m ,它被碰撞后以速 度2 v 飞行,2 v 的方向与 v 间夹角为arcsin(35)θ=。求: (1)两球相碰后速度1 v 、2 v 的大小; (2)碰撞前后两小球动能的变化。 解:(1)由动量守恒定律 12A A B m v m v m v =+ 即 12 12255c o s 5s i n m v i m v j m v m v j m v i m v j θθ=-+=-++ 于是得 2125cos 5sin mv mv mv mv θθ=??=? 21215cos 4335sin 5454v v v v v v v θθ= ====??= (2)A 球动能的变化 222 221111317()2224232 kA E mv mv m v mv mv ?=-=-=- B 球动能的变化 2222111505()22432 kB B E m v m v mv ?=-=?=

碰撞过程动能的变化 2222 12111222232 k B E mv m v mv mv ?=+-=- 或如图所示,A 球的质量为m ,以速度u 飞行,与一静止的小球B 碰撞后,A 球的速度变为1v 其方向与u 方向成090,B 球的质量为5m ,它被撞后以速度2v 飞行,2v 的方向与u 成θ (5 3arcsin =θ)角。求: (1)求两小球相撞后速度12υυ、的大小; (2)求碰撞前后两小球动能的变化。 解 取A 球和B 球为一系统,其碰撞过程中无外力作用,由动量守恒定律得 水平: 25cos mu m υθ= (1) 垂直: 2105sin m m υθυ=- (2) 联解(1)、(2)式,可得两小球相撞后速度大小分别为 134 u υ= 214u υ= 碰撞前后两小球动能的变化为 22232 7214321mu mu u m E KA -=-??? ??=? 22 32504521mu u m E KB =-?? ? ????=? 4- 6在半径为R 的光滑球面的顶点处,一物体由静止开始下滑,则物体与顶点的高度差h 为多大时,开始脱离球面? 解:根据牛顿第二定律 2 2c o s c o s v m g N m R v N m g m R θθ-==- 物体脱离球面的条件是N=0,即 2 c o s 0v m g m R θ-= 由能量守恒 图

高中物理必修二第七章机械能教案

授课班级: 计划课时: 授 课 备 注 ( 教 学 班 级 的 授 课 具 体 时 间 、 教 师 自 由 调 整 内 容 、 课 堂 教 学 记 录 等 。 ) 教学三维目标 1、知识与技能 (1)理解功的概念,知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素; (2 )理解正功和负功的概念,知道在什么情况下力做正功或负功; (3)知道在国际单位制中,功的单位是焦耳J),知道功是标量; (4 )掌握合力做功的意义和总功的含义; (5)掌握公式W=Fs COS a的应用条件,并能进行有关计算。 2、过程与方法:理解正负功的含义,并会解释生活实例。 3、情感、态度与价值观:功与生活联系非常密切,通过探究功来探究生活实例。 教学重难点: (1 )重点使学生掌握功的计算公式,理解力对物体做功的两个要素;

(2)难点是物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移容易混淆,需要讲透、讲白; (3 )使学生认识负功的意义较困难,也是难点之一。 教学方法:教师启发、引导,学生自主阅读、思考,讨论、交流学习成果。 教学工具: 教学过程: 第二节功 (一)引入新课 初中我们学过做功的两个因素是什么(一是作用在物体上的力,二是物体在力的方向上移动的距离。) 扩展:高中我们已学习了位移,所以做功的两个要素我们可以认为是:①作用 在物体上的力;②物体在力的方向上移动的位移。 导入:一个物体受到力的作用,且在力的方向上移动了一段位移,这时,我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时,强调物体运动方向和力的方向的一致性,如果力的方向与物体的运动方向不一致呢相反呢力对物体做不做功若做了功,又做了多少功怎样计算这些功呢本节课我们来继续学习有关功 的知识,在初中的基础上进行扩展。 (二)教学过程设计 1、推导功的表达式 由于物体所受力的方向与运动方 向成一夹角a,可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解:即跟位移方向一致的分力F1,跟位移方向垂直的分力F2,如图所示: F1 F cos F2 F sin 据做功的两个不可缺少的因素可知:分力 F1对物体所做的功等于Rs。而 所做的功分力F2的方向跟位移的方向垂直,物体在F2的方向上没有发生位移,所以分力F 2 等于零。所以,力F所做的功W=W1+ W2=W1=F1s=F sCOs a

高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结

机械能守恒定律知识点总结 一、功 1概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功。功是能量转化的量度。 2条件:. 力和力的方向上位移的乘积 3公式:W=F S cos θ W ——某力功,单位为焦耳(J ) F ——某力(要为恒力) ,单位为牛顿(N ) S ——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m ) θ——力与位移的夹角 4功是标量,但它有正功、负功。 某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。 当)2 ,0[πθ∈时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当2π θ=时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当],2 (ππ θ∈时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5 功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W 总=W1+W2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 8 合外力的功的求法: 方法1:先求出合外力,再利用W=Flcos α求出合外力的功。 方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。

1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。 2公式:t W P =(平均功率) θυc o s F P =(平均功率或瞬时功率) 3单位:瓦特W 4分类: 额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实≤P 额。 5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P=Fv 和F-f = ma 6 应用: (1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力f F =时,速度不再增大达到最大值m ax υ,则f P /max =υ。 (2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =时,F 开始减小但仍大于f 因 此机车速度继续增大,直至f F =时,汽车便达到最大速度m ax υ,则f P /max =υ。 三、重力势能 1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。 2公式:mgh E P = h ——物体具参考面的竖直高度

机械能守恒定律

机械能守恒定律 一、教法建议 抛砖引玉 我们建议:本单元的数学采用下述的三个步骤顺序进行 第一步:通过演示实验使学生认识到机械能的转化与守恒是客观存在的。 演示的项目可以选用下列一些内容: ①将小球竖直上抛——让学生观察动能转化为重力势能的过程;当小球达到最高点后自由落下——让学生观察重力势能转化为动能的过程。 ②用细绳拴小球构成“单摆”,使单摆往复摆动——让学生观察摆球在竖直面内沿圆弧线摆动过程中重力势能与动能之间的交替转化。 ③旋动“麦克斯韦滚摆”——使学生观察“滚摆”的重力热能与动能之间的交替转化。在此过程中既有因滚摆重心上下变化的移动动能的变化,也有滚摆绕轴的转动动能的变化,可以开阔学生的眼界,提高学生的兴趣,但不必对其中的转动动能作定量讲述。(注:在很多中学的物理实验室中都有“麦克斯韦滚摆”这种数学仪器。如果没有,借一成品进行仿制也不很困难。) ④拨动“弹簧振子”——使学生观察弹性势能与动能之间的相互转化。不必对弹性势能作定量的讲述。 作这些演示实验的目的是为了使学生认识到:“机械能守恒定律”是在科学实验的基础上总结出来的,是客观存在的,并不是单纯依靠数理推导得出的。 第二步:在“功能原理”的基础上,推导出“机械能守恒定律”的数学表达形式,并说明此定律成立的条件。 在本章第二单元中,我们导出“功能原理“最简单的数学表达形式: W F =ΔE 在此基础上,我们就可以导出下面的“机械能守恒定律”的最简单的数学表达形式: 当W F =0时——定律的条件 则ΔE=0——定律的结论 这种表达形式虽然简单,但是不便于应用,因此我们可以再写出本章第二单元中导出的“功能原理”的展开形式: ?? ? ??+-??? ??+=-02022121mgh mv mgh mv fs Fs i i 将W F =Fs-fs 代入上式可得: ?? ? ??+-??? ??+=02022121mgh mv mgh mv W i i F 在此基础上,我们就可以导出“机械能守恒定律”的展开形式: 当W F =0时——定律的条件 则 02022 121mgh mv mgh mv t i +=+ (注:关于W F =0的物理意义,我们将在后面“指点迷津”中作专题说明。) 第三步:通过例题和习题,使学生更深入具体地理解定律的物理意义,并能正确灵活地用于解答有关的物理问题。 我们将在后面的“学海导航”中讲述少量的例题,并在“智能显示”中提供大量的习题。请同学们不要先看答案,而应独立思考,求解以后再进行核对,并从中总结出思维方法来。 指点迷津 1.W F =0的物理意义是什么?在W F 中包括什么?不包括什么? 首先说明:这个论题有些超过了课本中讲述的内容,但是对于物理基础较好的学生是很有益处的,可以提高他们的理解能力;对于物理基础较差的学生也可作尝试性阅读,若感觉困难,可以不学。 在本章第二单元的推导过程和专题论述中,同学们已经知道:“功能原理”中的W F 是不包含重力做功W G 的。因此W F =0的意义就有下列两种说法(注意:说法虽不同,但本质相同):

高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结

机械能知识点总结 一、功 1概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生 了一段位移,这个力就对物体做了功。功是能 量转化的量度。 2条件:. 力和力的方向上位移的乘积 3公式:W=F S cos θ W ——某力功,单位为焦耳(J ) F ——某力(要为恒力) ,单位为牛顿(N ) S ——物体运动的位移,一般为对地位移,单位为米(m ) θ——力与位移的夹角 4功是标量,但它有正功、负功。 某力对物体做负功,也可说成“物体克服某力做功”。 当)2 ,0[πθ∈时,即力与位移成锐角,功为正;动力做功; 当2π θ=时,即力与位移垂直功为零,力不做功; 当],2 (ππ θ∈时,即力与位移成钝角,功为负,阻力做功; 5功是一个过程所对应的量,因此功是过程量。 6功仅与F 、S 、θ有关,与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。 7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ 8 合外力的功的求法: 方法1:先求出合外力,再利用W =Fl cos α求出合外力的功。

方法2:先求出各个分力的功,合外力的功等于物体所受各力功的代数和。 二、功率 1概念:功跟完成功所用时间的比值,表示力(或物体)做功的快慢。 2公式:t W P =(平均功率) θυcos F P =(平均功率或瞬时功率) 3单位:瓦特W 4分类: 额定功率:指发动机正常工作时最大输出功率 实际功率:指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率,P 实≤P 额。 5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化,采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma 6 应用: (1)机车以恒定功率启动时,由υF P =(P 为机车输出功率,F 为机车牵引力,υ为机车前进速度)机车速度不断增加则牵引力不断减小,当牵引力f F =时,速度不再增大达到最大值m ax υ,则f P /max =υ。 (2)机车以恒定加速度启动时,在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +,速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加,当额定P P =时,F 开始减小但仍大于f 因 此机车速度继续增大,直至f F =时,汽车便达到最大速度m ax υ,则f P /max =υ。 三、重力势能 1定义:物体由于被举高而具有的能,叫做重力势能。 2公式:mgh E P =

第七章-机械能守恒定律重难点解析

人教版物理必修二
第七章 <机械能守恒定律>重难点解析 第七章 课文目录 1.追寻守恒量 2.功 3.功率 4.重力势能 5.探究弹性势能的表达式 6.实验:探究功与速度变化的关系 7.动能和动能定理 8.机械能守恒定律 9.实验:验证机械能守恒定律 10.能量守恒定律与能源
【重点】 1、理解动能、势能的含义。 2、理解功的概念及正负功的意义。 3、理解功率的概念及物理意义;功率的两个计算式; 4、正确计算物体或物体系的重力势能,用重力势能的变化求重力的功。 5、探究弹性势能公式的过程和所用方法。 6、学习探究功与速度变化关系的物理方法,并会利用图象法处理数据。 7、动能定理及其应用。 8、从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件,判断研究对象在所经历的过程中机 械能是否守恒。 9、能量守恒定律的内容,应用能量守恒定律解决问题。
【难点】 1、在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。 2、利用功的定义式解决有关问题。 3、理解功率与力、速度的关系,瞬时功率和平均功率的计算。 4、灵活运用动能定理解决实际问题。 5、推导拉伸弹簧时,用微分思想和积分思想求解拉力所做功的表达式。
6、图像法寻求功与速度变化的关系。 7、对动能定理的理解和应用。
8、机械能守恒定律的应用。 9、理解能量守恒定律的确切含义,能量转化的方向性。
一、追寻守恒量 1.重力势能的大小与哪些因素有关?
根据势能的概念可知:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能.故重力势能的 大小与物体的位置的高低有关.物体的位置越高,重力势能越大,位置越低,重力势能越小. 不同的物体,其重力势能的大小还与物体质量(或重力)有关. 2.动能的大小与哪些因素有关?
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2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律功能关系专题练习一、填空题 1.在雅典奥运会上,我国举重运动员取得了骄人的战绩.在运动员举起杠铃过程中,是___________能转化为杠铃的___________能. 2.如图所示,某兴趣小组希望通过实验求得连续碰撞中的机械能损失,做法如下:在光滑水平面上,依次有质量为m,2m,3m……10m的10个小球,排列成一直线,彼此间有一定的距离,开始时后面的九个小球是静止的,第一个小球以初速度v0向着第二个小球碰去,结果它们先后全部粘合到一起向前运动.求全过程中系统损失的机械能为__________, 3.一小物体以100J的初动能滑上斜面,当动能减少80J时,机械能减少32J,则当物体滑回原出发点时动能为__________ J 4.在某一高度用细绳提着一质量m=0.2kg的物体,由静止开始沿竖直方向运动过程中物体的机械能与位移关系的E,x图象如图所示,图中两段图线都是直线.取g=10m/s2,物体在0,6m过程中,速度一直_______(增加、不变、减小);物体在x=4m时的速度大小为________, 5.重为20N的物体从某一高度自由落下,在下落过程中所受的空气阻力为2N,则物体在下落1m的过程中,物体的重力势能减少了________,克服阻力做功________,物体动能增加了_________, 6.如图所示,一个质量为m的小球用细线悬挂于O点,用手拿着一根光滑的轻质细杆靠着线的左侧水平向右以速度v匀速移动了距离L,运动中始终保持悬线竖直,这个过程中小球的速度为是_________,手对轻杆做的功为是_________. 7.一只排球在A点被竖直抛出,此时动能为20 J,上升到最大高度后,又回到A点,动能变为12 J,假设排球在整个运动过程中受到的阻力大小恒定,A点为零势能点,则在整个运动过程中,排球的动能变为10 J 时,其重力势能的可能值为________,_________, 8.如图所示,水平传送带的运行速率为v,将质量为m的物体轻放到传送带的一端,物体随传送带运动到另一端。若传送带足够长,则整个传送过程中,物体动能的增量为_________,由于摩擦产生的内能为 _________,

机械能守恒定律一

机械能守恒定律一 1. 下列所述的实例中(均不计空气阻力),机械能守恒的是() A.水平路面上汽车刹车的过程 B.投出的实心球在空中运动的过程 C.人乘电梯加速上升的过程 D.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 2. 将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,图象如图所示.以下判断正确的是() A.前内货物处于失重状态 B.最后内货物处于失重状态 C.货物的总位移为 D.前内与最后内货物的平均速度相同 3. 下列关于功和能的说法正确的是() A.作用力做正功,反作用力一定做负功 B.物体在合外力作用下做变速运动,动能一定发生变化 C.若物体除受重力外,还受到其他力作用时,物体的机械能也可能守恒 D.竖直向上运动的物体重力势能一定增加,动能一定减少 4. 一个人站在阳台上,以相同的速率分别把三个球竖直向下、竖直向上、水平抛出,不计空气阻力,则三球落地时的速率() A.上抛球最大 B.下抛球最大 C.平抛球最大 D.一样大 5. 一个质量为的滑块以初速度沿光滑斜面向上滑行,重力加速度为,以斜面底端为参考平面,当滑块从斜面底端滑到高为的地方时,滑块的机械能为() A. B. C. D. 6. 把、两小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图所示,则下列说法正确的是() A.两小球落地时速度相同 B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同 C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同 D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的平均功率相同 7. 下列叙述中正确的是() A.物体所受的合外力为零时,物体的机械能守恒 B.物体只受重力、弹力作用,物体的机械能守恒 C.在物体系内,只有重力、弹力做功,物体系机械能守恒 D.对一个物体系,它所受外力中,只有弹力做功,物体系机械 能守恒 8. 图示为儿童蹦极的照片,儿童绑上安全带,在两根弹性绳的 牵引下上下运动。在儿童从最高点下降到最低点的过程中() A.重力对儿童做负功 B.合力对儿童做正功 C.儿童的机械能守恒 D.绳的弹性势能增大 9. 下列遵守机械能守恒定律的运动是() A.平抛物体的运动 B.雨滴匀速下落 C.物体沿斜面匀速下滑 D.竖直平面内匀速运动的物体 10. 如图所示,斜坡式自动扶梯将质量为的小华从地面送 到高的二楼,取,在此过程中小华的() A.重力做功为,重力势能增加了 B.重力做功为,重力势能增加了 C.重力做功为,重力势能减小了 D.重力做功为,重力势能减小了 11. 在下列所述实例中,若不计空气阻力,机械能守恒的是() A.抛出的铅球在空中运动的过程 B.木箱沿粗糙斜面匀速下滑的过程 C.汽车在关闭发动机后自由滑行的过程 D.电梯加速上升的过程 12. 如图所示,踢毽子是一项深受大众喜爱的健身运动项目。 在某次踢毽子的过程中,毽子离开脚后,恰好沿竖直方向向上 运动,毽子在运动过程中受到的空气阻力不可忽略。毽子在上 升的过程中,下列说法正确的是()

高中物理第七章时机械能守恒定律

学案16 机械能守恒定律 【学习目标】 1.通过习题掌握规律 2.深入认识功 【学习任务】 【概念规律练】 知识点一机械能守恒的判断 1.机械能守恒的条件是“只有重力对物体做功”这句话的意思是( ) A.物体只能受重力的作用,而不能受其他力的作用 B.物体除受重力以外,还可以受其他力的作用,但其他力不做功 C.只要物体受到的重力做了功,物体的机械能就守恒,与其他力做不做功无关 D.以上说法均不正确 2.如图4所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是( ) 图4 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,在大小等于摩擦力的拉力作用下沿斜面下滑时,物体B机械能守恒 C.丙图中,不计任何阻力时,A加速下落,B加速上升过程中,A、B组成的系统机械能守恒 D.丁图中,小球沿水平面做匀速圆锥摆运动时,小球的机械能守恒 知识点二机械能守恒定律 3.如图5所示, 图5 在地面上以速度v0抛出质量为m的物体,抛出后物体落到比地面低h的海平面.若以地面为参考平面且不计空气阻力,则( ) A.物体落到海平面时的重力势能为mgh

B.重力对物体做的功为mgh C.物体在海平面上的动能为1 2 mv20+mgh D.物体在海平面上的机械能为1 2 mv20 图6 4.假设过山车在轨道顶点A无初速度释放后,全部运动过程中的摩擦均可忽略,其他数据如图6所示,求过山车到达B点时的速度.(g取10 m/s2) 【方法技巧练】 一、链条类问题的分析方法 5.如图7所示, 图7 总长为L的光滑匀质铁链跨过一个光滑的轻小滑轮,开始时下端A、B相平齐,当略有扰动时其一端下落,则当铁链刚脱离滑轮的瞬间,铁链的速度为多大?

第4章功和能机械能守恒定律习题说课材料

第 4 章功和能机械能守恒定律习题

第4章功和能机械能守恒定律习题 4-5如图所示, A 球的质量为m,以速度v飞行,与一静止的球B碰撞后,A球的速度变为V1,其方向与v方向成90°角。B球的质量为5m,它被碰撞后以速度V.2飞行,V2的方向与v间夹角为arcsin(3.;5)。求: (i)两球相碰后速度V i、V2的大小; (2)碰撞前后两小球动能的变化 v v 1 v? ------------------- v 5cos 5“ sin2 4 v 3 3 v-i 5v2 sin 5 v 4 5 4 2A球动能的变化 解: 于是得 mv 5mv? cos mq 5mv2si n (1)由动量守恒定律 5mv2cos 5mv2sin

B 球动能的变化 2 1 1 2 5 2 E kB m B v ; 0 5m(—v)2 mv 2 2 2 4 32 碰撞过程动能的变化 或如图所示,A 球的质量为m ,以速度u 飞行,与一静止的小球 度变为W 其方向与u 方向成900,B 球的质量为5m ,它被撞后以速度 V 2飞行,v 2的方向 3 arcs in )角。求: 5 (1)求两小球相撞后速度 「 2的大小; 碰撞前后两小球动能的变化为 1 3u 2 1 2 7 2 E KA m — mu mu KA 2 4 2 32 2 L 1厂 u 5 2 E KB 5m — 0 -- mu 2 4 32 4- 6在半径为R 的光滑球面的顶点处,一物体由静止开始下滑,则物体与顶点 的高度差h 为多大时,开始脱离球面? 解:根据牛顿第二定律 1m(3v)2 2 4 2 mv 2 2 mv 32 1 2 2 1 2 二 mv -m B v 2 mv 2 2 2 2 2 mv 32 B 碰撞后,A 球的速 水平: mu 5m 2 cos (1) 垂直: 0 5m 2sin m j (2) 联解(1) 、(2 )式,可得两小球相撞后速度大小分 别为 3u 1 4 1 2 4u A c r V] k (2)求碰撞前后两小球动能的变化。 解取A 球和B 球为一系统,其碰撞过程中无外力作用,由动量守恒定律得 图

2019-2020学年高中物理第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定律教案2新人教版必修2.doc

2019-2020学年高中物理第七章机械能守恒定律第8节机械能守恒定 律教案2新人教版必修2 【课程标准分析】本节是规律教学课,在本章中处于核心地位,使前面各节内容的综合,同时又是下节能量守恒定律的基础。根据新课标的要求,这节课要让学生掌握规律,同时还要引导学生积极主动学习,贯彻“学为主体,教为主导”的教学思想。主导作用表现在,组织课堂教学,激发学习动机;提供问题背景,引导学生学习;注意评价学生的学习,促进积极思考,主动获取知识。主体作用体现在,学生通过对生活实例和物理实验的观察,产生求知欲,主动探究机械能守恒定律的规律;通过探究,提高学生的推理能力,形成科学的思维方法,并通过规律的应用巩固知识,逐步掌握运用能量转化与守恒的思想来解释物理现象,体会科学探究中的守恒思想。 【教材分析】本节内容是本章的重点内容,它既是对前面的几节内容的总结,也是对能量守恒定律的铺垫。通过本节的学习,学生对功是能量转化的量度会有更加深刻的理解,也对从不用角度处理力学问题有了深刻的体会。通过学习,学生不难掌握机械能守恒的内容和表达式,但对具体问题中机械能守恒条件是否满足的判断还有一定的困难。 【教法学法分析】机械能守恒定律的得出、含义、适用条件是本节的重点,教学中用演示实验法,使学生有身临其境质感,为新知识的学习建立感知基础;机械能守恒的适用条件是本节的难点,通过“启发法、演示实验法、举例法、归纳法、演绎推导法”让学生分析受力情况及物理情景,分析物体运动时发生动能和势能相互转化时什么力做功。从感知认识上升到理论,从而形成物理概念,通过理论推导得出物理规律;培养学生的观察、分析、归纳问题的能力、和利用数学进行演绎推导的能力。 【教学目标】 知识与技能: 1.知道什么是机械能,知道物体的动能和势能可以相互转化。 2.理解机械能守恒定律的内容,知道它的含义和适用条件。 3.在具体问题中,判定机械能是否守恒,并能列出机械能守恒的方程式 过程与方法:

高一物理必修二第七章--机械能守恒定律及答案

第七章 机械能守恒定律 一、选择题 1 .质量为m 的小物块在倾角为 α的斜面上处于静止状态,如图所示。若斜面体和小物块一起以速度v 沿水平方向向右做匀速直线运动,通过一段位移x 。斜面体对物块的摩擦力和支持力的做功情况是( ) A .摩擦力做正功,支持力做正功 B .摩擦力做正功,支持力做负功 C .摩擦力做负功,支持力做正功 D .摩擦力做负功,支持力做负功 2.在粗糙水平面上运动着的物体,从A 点开始在大小不变的水平拉力F 作用下做直线运动到B 点,物体经过A 、B 点时的速度大小相等。则在此过程中( ) ( A .拉力的方向一定始终与滑动摩擦力方向相反 B .物体的运动一定不是匀速直线运动 C .拉力与滑动摩擦力做的总功一定为零 D .拉力与滑动摩擦力的合力一定始终为零 3.材料相同的A 、B 两块滑块质量m A >m B ,在同一个粗糙的水平面上以相同的初速度运动, 则它们的滑行距离x A 和x B 的关系为( ) A .x A >x B B .x A = x B C .x A <x B D .无法确定 4.某人在高h 处抛出一个质量为m 的物体,不计空气阻力,物体落地时速度为v ,该人对物体所做的功为( ) A .mgh B .22v m C .mgh +22 v m D .2 2 v m -mgh 《 5.如图所示的四个选项中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的, 图D 中的斜面是粗糙的,图A 、B 中的F 为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A 、B 、D 中 的木块向下运动,图C 中的木块向上运动,在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是 A B C D 6.在下面列举的各个实例中,哪些情况机械能是守恒的( ) A .汽车在水平面上匀速运动 B .抛出的手榴弹或标枪在空中的运动(不计空气阻力) C .拉着物体沿光滑斜面匀速上升 D .如图所示,在光滑水平面上运动的小球碰到一个弹簧,把弹簧压缩后,又被弹回来 。 7.沿倾角不同、动摩擦因数 相同的斜面向上拉同一物体,若上升的高度相同,则( ) A .沿各斜面克服重力做的功相同 B .沿倾角小的斜面克服摩擦做的功大些 C .沿倾角大的斜面拉力做的功小些 D .条件不足,拉力做的功无法比较 8.重物m 系在上端固定的轻弹簧下端,用手托起重物,使弹簧处于竖直方向,弹簧的长度等于原长时,突然松手,重物下落的过程中,对于重物、弹簧和地球组成的系统来说,下列说法正确的是( ) A .重物的动能最大时,重力势能和弹性势能的总和最小 B .重物的重力势能最小时,动能最大 C .弹簧的弹性势能最大时,重物的动能最小 D .重物的重力势能最小时,弹簧的弹性势能最大 9.一个物体由静止开始,从A 点出发分别经三个不同的光滑斜面下滑到同一水平面上的C 1、C 2、C 3 处,如图所示,下面说法中那些是正确的( ) \ A .在 C 1、C 2、C 3 处的动能相等 v v

动能定理和机械能守恒定律

2013高考物理专题复习精品学案案―――动能定理和机械能守恒定律 【命题趋向】 《大纲》对本部分考点均为Ⅱ类要求,即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系,能够进行叙述和解释,并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。 功能关系一直都是高考的“重中之重”,是高考的热点和难点,涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重,而且还经常有高考压轴题。考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。易与本部分知识发生联系的知识有:牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等,一般过程复杂、难度大、能力要求高。本考点的知识还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题,然后运用数学知识解决物理问题的能力。所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握,加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。 【考点透视】 一、理解功的概念 1.功是力的空间积累效应。它和位移相对应。计算功的方法有两种: ⑴按照定义求功。即:W=Fscosθ。 在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。当2 0π θ<≤时F 做正 功,当2 π θ= 时F 不做功,当 πθπ≤<2 时F 做负功。 这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。 ⑵用动能定理W=ΔE k 或功能关系求功。当F 为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。 这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。 2.会判断正功、负功或不做功。判断方法有:○1用力和位移的夹角α判断;○2用力和速度的夹角θ判断定;○ 3用动能变化判断. 3.了解常见力做功的特点: 重力(或电场力)做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差h (或电势差)有关:W=mgh (或W=qU ),当末位置低于初位置时,W >0,即重力做正功;反之则重力做负功。 滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。 在弹性范围内,弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。 二、深刻理解功率的概念 1.功率的物理意义:功率是描述做功快慢的物理量。 2.功率的定义式:t W P = ,所求出的功率是时间t 内的平均功率。 3.功率的计算式:P=Fvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率。这时F 是该时刻的作用力大小,v 取瞬时值,对应的P 为F 在该时刻的瞬时功率;②当v 为某段

2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律的应用专题练习

1 / 7 2021届高三物理一轮复习力学功和能机械能守恒定律的应用专题练习 一、填空题 1.如图所示,质量均为 m 的 A 、B 两小球,用长为l 的轻质细线相连,置于高为 h 的光滑水平桌面上, l >h ,A 球刚跨过桌边。若 A 球竖直下落着地后不再反跳,则 A 球刚要着时的速度大小为_____;B 球刚要着地时的速度大小为_____。 2.如图所示,铜棒ab 长0.1m ,质量为0.06kg ,两端由两根长都是1m 的轻铜线悬挂起来,铜棒ab 保持水平,整个装置静止于竖直平面内,装置所在处有竖直向下的匀强磁场,磁感应强度0.5T B ,现给铜棒如ab 中通入恒定电流,铜棒发生摆动.已知最大偏转角为37°,则铜棒从最低点运动到最高点的过程中,安培力做的功是___________J ,恒定电流的大小为_________A (不计感应电流影响). 3.如图所示,在光滑水平桌面上有一质量为M =2kg 的小车,小车跟绳一端相连,绳子另一端通过滑轮吊一个质量为m =0.5kg 的物体,开始绳处于伸直状态,物体从距地面h =1m 处由静止释放,物体落地之前绳的拉力为______N ;当物体着地的瞬间(小车未离开桌子)小车的速度大小为_______m/s.(g =10 m/s 2) 4.如图所示,轻质动滑轮下方悬挂质量为m 的物块A ,轻绳的左端绕过定滑轮连接质量为2m 的物块B ,开始时物块A 、B 处于静止状态,释放后A 、B 开始运动,假设摩擦阻力和空气阻力均忽略不计,重力加速度为g ,当物块B 向右运动的位移为L 时,物块A 的速度大小为__________,物块A 减少的机械能为_________。

必修二第七章机械能守恒定律重要知识点小结

必修二第七章机械能守恒定律重要知识点小结 1.功 (1)功的定义:力和作用在力的方向上通过的位移的乘积.是描述力对空间积累效应的物理量,是过程量. 定义式:W=F·s·cosθ,其中F是力,s是力的作用点位移(对地),θ是力与位移间的夹角. (2)功的大小的计算方法: ①恒力的功可根据W=F·S·cosθ进行计算,本公式只适用于恒力做功.②根据W=P·t,计算一段时间内平均做功. ③利用动能定理计算力的功,特别是变力所做的功.④根据功是能量转化的量度反过来可求功. 例1:A、B叠放在光滑水平面上,ma=1kg,mb=2kg,B上作用一个3N的水平拉力后,AB一起前进了4m,如图4 所示.在这个过程中B对A做的功[] A.4 J B.12 J C.0 D.-4J (3)摩擦力、空气阻力做功的计算:功的大小等于力和路程的乘积. 发生相对运动的两物体的这一对相互摩擦力做的总功:W=fd(d是两物体间的相对路程),且W=Q(摩擦生热) 例2:关于摩擦力对物体做功,以下说法中正确的是[] A.滑动摩擦力总是做负功 B.滑动摩擦力可能做负功,也可能做正功 C.静摩擦力对物体一定做负功 D.静摩擦力对物体总是做正功 2.功率 (1)功率的概念:功率是表示力做功快慢的物理量,是标量.求功率时一定要分清是求哪个力的功率,还要分清是求平均功率还是瞬时功率. (2)功率的计算①平均功率:P=W/t(定义式)表示时间t内的平均功率,不管是恒力做功,还是变力做功,都适用. ②瞬时功率:P=F·v·cosα P和v分别表示t时刻的功率和速度,α为两者间的夹角. (3)额定功率与实际功率:额定功率:发动机正常工作时的最大功率. 实际功率:发动机实际输出的功率,它可以小于额定功率,但不能长时间超过额定功率. (4)交通工具的启动问题通常说的机车的功率或发动机的功率实际是指其牵引力的功率. ①以恒定功率P启动:机车的运动过程是先作加速度减小的加速运动,后以最大速度v m=P/f 作匀速直线运动,. ②以恒定牵引力F启动:机车先作匀加速运动,当功率增大到额定功率时速度为v1=P/F,而后开始作加速度减小的加速运动,最后以最大速度vm=P/f作匀速直线运动。 例3:m=2ⅹ103kg的汽车发动机额定功率80kw,若汽车在平直公路上行驶所受阻力大小恒为4ⅹ103N,那么[] A.汽车在公路上的最大行驶速度为20m/s 功率为32kW

人教版高中物理必修二第七章机械能1优质教案

第七章机械能 §7.1功 □教学目标: 1.知道功的定义,理解做功的两个要素:力和在力的方向上发生的位移。 2.掌握功的计算公式:W=Fscosα;明确公式中各个字母所代表的物理量,知道功的单位。 3.知道功是标量。理解功的正、负的实质,能正确判断某过程中各力是否做功及做功的正负。 4.掌握合力功的两种计算方法。 □教学重难: 1.物理过程中各个力做功多少的计算、正负的判断。 2.物体所受合力做功多少的计算、正负的判断。 3.知道功的计算式中的力是指恒力功。 □教学过程: 我们知道自然界存在各种不同形式的能量,例如:机械能、内能、电能、化学能、核能、太阳能等(学生回答,教师引导、小结),不同形式的又可以发生相互转化,而且相互转化过程中总能量守恒。

通过初中的学习,我们又知道物体能够对外做功,说明它具有能量,也就是说:功和能是有密切的关系的,做功的过程就是能量相互转化的过程,做了多少功,就有多少能量发生了转化。这样,通过某过程中力做功的多少就可以定量地研究能量及相互转化了。本节我们先来学习功的有关知识。 分析下列具体过程中,归纳力做功的必要条件: A.举重运动员举起杠铃的过程;B.举重运动员举起杠铃后稳定3秒钟。 C.木块在水平恒力作用下沿水平地面滑动,拉力是否做功?重力是否做功? 一、做功的两个不可缺少的条件 因此,我们说做功的两个不可缺少的因素是什么?力越大,发生的位移越大,所做的功就越大。如果力的方向与物体运动的方向相同,功的大小就等于力的大小和位移大小的乘积。如图:用F表示力的大小,W 表示力F所做的功,s表示位移的大小,则有: 二、功的计算公式 1.公式:W=Fs

高考物理第8节机械能守恒定律专题1

高考物理第8节机械能守恒定律专题1 2020.03 1,A 球的质量是B 球质量的2倍,分别把这两球竖直上抛,若抛出时人手对这两个球做的功相等,且不计空气阻力,则两个球上升的最大高度之比h 1∶h 2 = _____,上升的时间之比t 1∶t 2 =_____。 2,从离地面高H 米的阳台上以初速为v 竖直向上抛出一质量为m 的物体,它上升h 米返回下落,最后落到地面上.则下列说法准确的是(不计空气阻力,取地面为重力势能零点)( ) A.物体在最高点的机械能为mg(H+h) B.物体落到地面上时的机械能为mg(H+h)+ 2 1mv 2 C. 物体落到地面上时的机械能为mgH+ 21mv 2 D.物体在运动过程中机械能保持不变 3,为了只用一根弹簧和一把刻度尺测定某滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ(设μ为定值),某同学经查阅资料知:一劲度系数为k 的轻弹簧由 伸长量为x 至恢复到原长过程中,弹力所做的功为221kx 。于是他设计了下述实验: 第一步,如图所示,将弹簧的一端固定在竖直墙上,弹簧处于原长时另一端坐在位置B ,使滑块紧靠弹簧将其压缩至位置A ,松手后滑块在水平桌面上运动一段距离,到达位置C 时停止。第二步,将滑块挂在竖直放置的弹簧下,弹簧伸长后保持静止状态。请回答下列问题: (1)你认为,该同学需用刻度尺直接测量的物理量是(写出名称并用符号表示) 。 (2)用测得的物理量表示滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ的计算式:

μ= 。 4,已知某弹簧的劲度系数为7.5N/cm ,请用作图法求出当弹簧从伸长量8cm 变为伸长量4cm 的过程中弹力所做的功及弹性势能的变化量。 5,在离地高为H 处以初速度v 0竖直向下抛一个小球,若与地球碰撞的过程 中无机械能损失,那么此球回跳的高度为( ) A 、H+g v 220; B 、H-g v 220; C 、g v 220; D 、g v 2 。 6,水平传送带匀速运动,速度大小为v ,现将一小工件放到传送带上。设工件的初速度为0,当它在传送带上滑动一段距离后速度达到v 而与传送带保持相对静止。设工件质量为m ,它与传送带间的动摩擦因数为μ,则在工件相对传送带滑动的过程中( ) A. 滑动摩擦力对工件做的功为221mv B. 工件机械能的增加量为 2 21mv C. 工件相对于传送带滑动的路程为g v 22 D. 传送带对工件做的功为0 7,A 、B 两物体的质量之比m A ︰m B =2︰1,它们以相同的初速度v 0在水平面 上做匀减速直线运动,直到停止,其速度图象如图所示。那么,A 、B 两物体所受摩擦阻力之比F A ︰F B 与A 、B 两物体克服摩擦阻力做的功之比W A ︰W B 分别为( ) A. 4︰1,2︰1 B. 2︰1,4︰1 C. 1︰4,1︰2 D. 1︰2,1︰4

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