高三物理第一轮复习《机械能》课件解析
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机械能
一、考纲要求
主题 机械能
内容 功和功率 动能和动能定理 重力做功与重力势能
要求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ
功能关系、机械能守恒定律 Ⅱ 及其应用
实验与探究
实验五：探究动能定理 实验六：验证机械能守恒定律
二、复习建议
1．坚持将概念、规律和方法的复习放在首位。功、功率、重力势 能等概念应在全方位总结、现象解释和事例求解中深化理解；动能 定理、机械能守恒定律和功能关系应在内容的剖析中掌握；探究性 实验应从思路、方法和操作等层面厘清。运用功和能的观点解决 “运动”和“力”的关系问题时，首先要建立一套与此观点相对应 的概念，再寻找出它们之间的关系规律，从而解决运动和力之间的
求变力功的方法
1、转换法：转换法即若某一变力的功和某一 恒力的功相等，则可以通过计算该恒力的功， 求出该变力的功。而恒力做功又可以用 W=Flcosa计算，从而使问题变得简单。
例1：小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑 的水平地面上(如图所示) ，从地面上看，在小物块沿 斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力
A.垂直于接触面，做功为零； B.垂直于接触面，做功不为零； C.不垂直于接触面，做功不为零； D.不垂于接触面，做功不为零。
例2．如图所示，动摩擦因数为μ，
第一单元 功 功率
【要点分析】
本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化， 是高中物理的重点，也是高考考查的重点之一。 涉及功和能的高考题年年有、份量重，常常与 平抛运动、圆周运动、热学、电磁学等知识的 综合。试题情景、物理过程较复杂，难度也较 大。分析这类问题时，应首先建立清晰的物理 情景、抽象出物理模型、选择物理规律、建立 方程进行求解。
3、高度重视运动过程分析的引导。分析运动 过程的要点：
①阶段性——将题目涉及的整个过程适当的 划分为若干阶段；
②联系性——找出各个阶段之间是由什么物 理量联系起来的；
③规律性——明确每个阶段遵循什么物理规 律。
三、单元划分
第一单元：功和功率 第二单元：动能定理 第三单元：机械能守恒定律 功能关系 第四单元：实验
09年高考对本课时的要求是：
⑴确切理解功和功率的含义。力和运动的位移、速度分析是 解决问题的基础，瞬时功率对应某一状态，平均功率对应某 一过程；理解功的标量性、相对性，重力做功、摩擦力做功 的特点。解题时应注意参考系的选择，力的作用点位移的分 析等。
⑵对恒力做功，要注意力和力的方向上位移的分析；对变 力做功要转化为恒力做功。另外，化曲为直、微元分析等也 是解决变力做功的重要方法。
① 摩擦力对物体m做功数值为（ B ）
② 摩擦力对平板M做功数值为（ A ）
A．μmgs1
m
B．μmgs2
M
C．μmg(s1 +s2) D．μmg(s1 -s2)
s1 s2
说明： 物体位移的理解
变式训练．在加速运动的车厢里一个人用力向 前推车厢，如图所示。人相对车厢未移动，则 （ BC ）
一、深刻理解功的概念
1．功概念
（1）恒力功：W=Flcosθ—作用在物体上的恒力与物体的直线位 移的乘积
F：作用在物体上的恒力；
l：物体直线位移（线位移是对质点定义的）；
θ：Hale Waihona Puke Baidu力与位移正向夹角
说明：
公式中的l是指力的作用点的位移。如果研究对象是一个可当成质 点的物体，则l亦即物体的位移（物体上各点的位移都和力的作用 点的位移相同）。如果研究对象是一个物体系，力的作用点的位 移与物体系各物体的位移不相同时，则必须用力的作用点的位移 代入公式计算该力对物体系做的功
[例]质量为m的汽车在平直公路上以初速度 v0开始匀加速行驶，经时间t前进距离s后，速 度达最大值vm，设在这段过程中发动机的功 率恒为P，汽车所受阻力恒为f，则在这段时间 内发动机所做的功为：
A、Pt
B、fvmt
C、fs+mvm2/2 D、mvm2/2-mv02/2+fs
变式：质量为5t 的汽车，在平直公路上一以 60kw恒定功率从静止开始运动，速度达到 24m/s的最大速度后，立即关闭发动机，汽车 从启动到最后停下通过的总位移为1200m。运 动过程中汽车所受的阻力不变。求汽车运动的 时间。
⑶对于功和功率与生产、生活、科技等相结合的问题，应 将实际问题转化为物理模型。对交通工具的启动问题，应注 意分析以恒定加速度启动和以恒定功率启动两种方式的区别 与联系。
⑷综合问题中功和功率的求解要联系牛顿运动定律、能量 的知识来分析。在研究对象为系统的问题中，要清楚内力做 功、外力做功的区别与联系。
关系问题。
2．切实加强功能观点应用流程的教学。功能观点的应用流程是： ①领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取有用信息，构建出 正确的物理模型；②合理选择研究对象；③分析研究对象的受力情 况和运动情况；④运用功能关系列式求解。在分析具体问题时，要 根据具体情况灵活运用隔离法和整体法，要善于捕捉隐含条件，要 重视临界状态分析。
A．人对车做正功 B．人对车做负功 C．推力对车做正功 D．人对车不做功 说明：① 对地；② 人做功与力做功的区别。
③ 反馈：“如果车减速运动呢？”（ AC ）； “如果车匀速运动呢？”（ CD ）
（2）正、负功
当时α＜π／２ F做正功，当时α＝π／ ２ F不做功，当时π／２＜α＜π F做负
功。
如果从能量角度理解：物体做正功，就是物体 的能量向外转（移）化；物体做负功，就是外 界能量向物体转（移）化
问题：功为什么不是矢量？
如图所示，在光滑水平面上，物体受两个沿 水平方向、互相垂直的大小分别为F1=3N和 F2=4N的恒力，从静止开始运动l=10m。求 每个力做的功和合力做的总功。
F1 53° 37°
l F2
2．三种力的功 （1）重力功：与路径无关；W=mgh （2）弹（簧弹）力功：与路径无关；从原长拉
伸、压缩弹力均做负功。没给公式。
（3）摩擦力功：与路径有关；W=-μmgs，s为 路程；Q=|μmgΔs|
可进一步思考：作用力与反作用力做功的关系
3．求功的方法 （1）恒力功：W=Fscosθ （2）恒功率功：W=Pt （3）动能定理或功能关系：W=ΔEk
一、考纲要求
主题 机械能
内容 功和功率 动能和动能定理 重力做功与重力势能
要求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ
功能关系、机械能守恒定律 Ⅱ 及其应用
实验与探究
实验五：探究动能定理 实验六：验证机械能守恒定律
二、复习建议
1．坚持将概念、规律和方法的复习放在首位。功、功率、重力势 能等概念应在全方位总结、现象解释和事例求解中深化理解；动能 定理、机械能守恒定律和功能关系应在内容的剖析中掌握；探究性 实验应从思路、方法和操作等层面厘清。运用功和能的观点解决 “运动”和“力”的关系问题时，首先要建立一套与此观点相对应 的概念，再寻找出它们之间的关系规律，从而解决运动和力之间的
求变力功的方法
1、转换法：转换法即若某一变力的功和某一 恒力的功相等，则可以通过计算该恒力的功， 求出该变力的功。而恒力做功又可以用 W=Flcosa计算，从而使问题变得简单。
例1：小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑 的水平地面上(如图所示) ，从地面上看，在小物块沿 斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力
A.垂直于接触面，做功为零； B.垂直于接触面，做功不为零； C.不垂直于接触面，做功不为零； D.不垂于接触面，做功不为零。
例2．如图所示，动摩擦因数为μ，
第一单元 功 功率
【要点分析】
本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化， 是高中物理的重点，也是高考考查的重点之一。 涉及功和能的高考题年年有、份量重，常常与 平抛运动、圆周运动、热学、电磁学等知识的 综合。试题情景、物理过程较复杂，难度也较 大。分析这类问题时，应首先建立清晰的物理 情景、抽象出物理模型、选择物理规律、建立 方程进行求解。
3、高度重视运动过程分析的引导。分析运动 过程的要点：
①阶段性——将题目涉及的整个过程适当的 划分为若干阶段；
②联系性——找出各个阶段之间是由什么物 理量联系起来的；
③规律性——明确每个阶段遵循什么物理规 律。
三、单元划分
第一单元：功和功率 第二单元：动能定理 第三单元：机械能守恒定律 功能关系 第四单元：实验
09年高考对本课时的要求是：
⑴确切理解功和功率的含义。力和运动的位移、速度分析是 解决问题的基础，瞬时功率对应某一状态，平均功率对应某 一过程；理解功的标量性、相对性，重力做功、摩擦力做功 的特点。解题时应注意参考系的选择，力的作用点位移的分 析等。
⑵对恒力做功，要注意力和力的方向上位移的分析；对变 力做功要转化为恒力做功。另外，化曲为直、微元分析等也 是解决变力做功的重要方法。
① 摩擦力对物体m做功数值为（ B ）
② 摩擦力对平板M做功数值为（ A ）
A．μmgs1
m
B．μmgs2
M
C．μmg(s1 +s2) D．μmg(s1 -s2)
s1 s2
说明： 物体位移的理解
变式训练．在加速运动的车厢里一个人用力向 前推车厢，如图所示。人相对车厢未移动，则 （ BC ）
一、深刻理解功的概念
1．功概念
（1）恒力功：W=Flcosθ—作用在物体上的恒力与物体的直线位 移的乘积
F：作用在物体上的恒力；
l：物体直线位移（线位移是对质点定义的）；
θ：Hale Waihona Puke Baidu力与位移正向夹角
说明：
公式中的l是指力的作用点的位移。如果研究对象是一个可当成质 点的物体，则l亦即物体的位移（物体上各点的位移都和力的作用 点的位移相同）。如果研究对象是一个物体系，力的作用点的位 移与物体系各物体的位移不相同时，则必须用力的作用点的位移 代入公式计算该力对物体系做的功
[例]质量为m的汽车在平直公路上以初速度 v0开始匀加速行驶，经时间t前进距离s后，速 度达最大值vm，设在这段过程中发动机的功 率恒为P，汽车所受阻力恒为f，则在这段时间 内发动机所做的功为：
A、Pt
B、fvmt
C、fs+mvm2/2 D、mvm2/2-mv02/2+fs
变式：质量为5t 的汽车，在平直公路上一以 60kw恒定功率从静止开始运动，速度达到 24m/s的最大速度后，立即关闭发动机，汽车 从启动到最后停下通过的总位移为1200m。运 动过程中汽车所受的阻力不变。求汽车运动的 时间。
⑶对于功和功率与生产、生活、科技等相结合的问题，应 将实际问题转化为物理模型。对交通工具的启动问题，应注 意分析以恒定加速度启动和以恒定功率启动两种方式的区别 与联系。
⑷综合问题中功和功率的求解要联系牛顿运动定律、能量 的知识来分析。在研究对象为系统的问题中，要清楚内力做 功、外力做功的区别与联系。
关系问题。
2．切实加强功能观点应用流程的教学。功能观点的应用流程是： ①领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取有用信息，构建出 正确的物理模型；②合理选择研究对象；③分析研究对象的受力情 况和运动情况；④运用功能关系列式求解。在分析具体问题时，要 根据具体情况灵活运用隔离法和整体法，要善于捕捉隐含条件，要 重视临界状态分析。
A．人对车做正功 B．人对车做负功 C．推力对车做正功 D．人对车不做功 说明：① 对地；② 人做功与力做功的区别。
③ 反馈：“如果车减速运动呢？”（ AC ）； “如果车匀速运动呢？”（ CD ）
（2）正、负功
当时α＜π／２ F做正功，当时α＝π／ ２ F不做功，当时π／２＜α＜π F做负
功。
如果从能量角度理解：物体做正功，就是物体 的能量向外转（移）化；物体做负功，就是外 界能量向物体转（移）化
问题：功为什么不是矢量？
如图所示，在光滑水平面上，物体受两个沿 水平方向、互相垂直的大小分别为F1=3N和 F2=4N的恒力，从静止开始运动l=10m。求 每个力做的功和合力做的总功。
F1 53° 37°
l F2
2．三种力的功 （1）重力功：与路径无关；W=mgh （2）弹（簧弹）力功：与路径无关；从原长拉
伸、压缩弹力均做负功。没给公式。
（3）摩擦力功：与路径有关；W=-μmgs，s为 路程；Q=|μmgΔs|
可进一步思考：作用力与反作用力做功的关系
3．求功的方法 （1）恒力功：W=Fscosθ （2）恒功率功：W=Pt （3）动能定理或功能关系：W=ΔEk