高一物理必修二第七章导学案(原创)
高中物理第七章7.8机械能守恒定律导学案必修2

第七章 第八节 机械能守恒定律【学习目标】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.明确机械能守恒定律的内容,知道它的含义和守恒条件;3.会根据机械能守恒定律的条件判断机械能是否守恒,能运用机械能守恒定律解决有关问题。
4.能灵活运用机械能守恒定律的三个表达式分析、求解单个物体或多物体系统的守恒问题 【学习过程】学习任务一:动能和势能的相互转化1.生活中有那些实例可以说明动能和势能是可以相互转化的?这种转化必须借助什么?2.生活中有那些实例可以说明动能和弹性势能是可以相互转化的?这种转化必须借助什么?学习任务二:机械能守恒定律物体沿光滑曲面滑下,在A 位置时动能为1K E ,重力势能为1P E 。
运动到B 位置时动能为2K E ,重力势能为2P E .用我们学过的动能定理以及重力的功和重力势能的关系,判断物体在A 处的机械能和B 处的机械能的关系.【结论】在只有重力做功的物体系统内,_______________________________________。
学习任务三:独立完成题目,小组讨论总结机械能守恒定律应用的步骤。
学习任务四:完成下列题目,检测学习收获。
1.关于机械能守恒定律的适用条件,下列说法中正确的是 ( )A.只有重力和弹力作用时,机械能守恒B.内力只有重力和弹力作用,同时还有其他外力作用,但只要合外力为零.机械能守恒C.内力只有重力和弹力作用,同时还有其他外力作用,但只要其他外力的功为零,机械能守恒D.炮弹在空中飞行不计阻力时,仅受重力作用,所以爆炸前后机械能守恒2.如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬挂点等高的地方无初速度释放,让其自由摆下,不及空气阻力,重物在摆向最低点的位置的过程中( )A.重物重力势能减小B.重物重力势能与动能之和增大C.重物的机械能不变D. 重物的机械能减少3.物体做自由落体运动,E k代表动能,E p代表势能,h代表下落的距离,以水平地面为零势能面.下列所示图象中,能正确反映各物理量之间的关系的是( )4.把一个小球用细绳悬挂起来,就成为一个摆,摆长为l,最大偏角为 。
人教版高一物理物理必修2第七章机械能导学案:7.5 探究弹性势能1_1

探究弹性势能的表达式【三维目标】(一)知识与技能1.理解拉力做功与弹簧弹性势能变化的关系。
2.进一步了解功和能的关系。
(二)过程与方法1.用与重力势能类比的方法,猜测决定弹性势能大小的因素。
2.通过知识与技能的迁移过程,自主探究弹性势能的表达式。
(三)情感态度与价值观通过讨论与交流等活动,培养学生与他人进行交流与反思的习惯,发扬与他人合作的精神,分享探究成功后的喜悦。
【教学重点】1.利用微元法和图象法计算变力做功的问题。
2.运用逻辑推理得出弹力做功与弹性势能的关系。
【教学难点】1.理解微元法把变力做功转化为恒力做功。
2.理解利用力-位移的图象计算变力做功的依据。
【课时安排】1课时【教学过程】一、新课引入1.实验导入装置如图所示:将一木块靠在弹簧上,压缩后松手,弹簧将木块弹出。
分别用一个硬弹簧和一个软弹簧做上述实验,分别把它们压缩后松手,学生认真观察实验现象并叙述。
现象一:同一根弹簧,压缩程度越大时,弹簧把木块推得越远。
现象二:两根等长的软、硬弹簧,压缩相同程度时,硬弹簧把木块弹出得远。
师生共同分析,得出结论:上述实验中,弹簧被压缩时,要发生形变,在恢复原状时能够对木块做功,因而具有能量,这种能量叫做弹性势能。
2.图片导入大屏幕投影展示撑杆跳高、张弓射箭、各类弹簧的图片。
教师提出问题:压缩的弹簧可以把小球弹出很远、拉开的弓可以把箭射出、撑杆跳高运动员可以借助手中的弯曲的杆跳得很高……这些现象说明什么?他们存在哪些共同的地方?学生思考、讨论、回答,引出本课内容。
二、新课讲解大屏幕投影展示撑杆跳高、张弓射箭、各类弹簧的图片。
学生观察:压缩的弹簧可以把小球弹出很远、拉开的弹弓可以把弹丸射出、撑杆跳高运动员可以借助手中弯曲的杆跳得很高。
师生共同分析,得出结论:上述现象中,弹簧等装置被压缩或拉伸时,发生了弹性形变,由于弹力的作用,弹簧等装置在恢复原状时能够对外做功,因而具有能量,这种能量叫做弹性势能。
问题:通过重力势能一节的学习我们知道了重力势能的表达式mgh和两个影响因素:物体的质量和高度。
高一物理必修二第七章导学案(原创)

第七章机械能守恒定律追寻守恒量【学习目标】1、知道自然界中存在着多种守恒的因素,守恒是自然界的重要规律;2、知道自然界中存在着一种被命名为能量的守恒量;3、知道相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能,知道物体由于运动而具有的能量叫动能;4、体会寻找守恒量是科学研究的重要思路,有时也是解决问题的捷径;【课前预习】(请所有同学重视预习,提前填好!)1.什么叫守恒2.教材中说:在牛顿之前,伽利略的斜面理想实验已经显现了能量及其守恒的思想,这个实验中什么是不变的3. 能量在不同的情况下有不同的表现形式,分析在伽利略斜面实验中共涉及哪几种不同形式的能量4.阅读教材回答什么是势能和动能【探究学习】1.举例说明能量的不同形式2.观察伽利略的斜面实验,从力和能量两个不同方面给予解释3.动能和势能如何量度复述概念:1.能量:2.势能:3.动能:4.机械能守恒:【拓展思考】请同学们再举一些生活中的例子,说明不同形式的能可以相互转化。
并思考各种形式的能量转化过程中总量是否保持不变功【学习目标】1.理解功的概念,明确做功的两个因素2.明确功是标量,理解W=FLcosθ的物理意义,会用功的公式进行计算3.理解正功、负功的概念【课前预习】(请所有同学重视预习,提前填好!)1.起重机提起货物的时候,货物在钢绳拉力作用下上升一段距离:a、钢绳对物体拉力的方向如何物体的位移方向又如何钢绳的拉力对货物是否做了功b、如果货物被拉到一定的高度后,起重机和货物共同沿水平方向前进了一段距离,则这段时间内钢绳对货物的拉力方向如何货物的位移方向又如何那么,这种情况钢绳的拉力对货物又是否做了功2.机车牵引列车前进,机车对列车的牵引力方向是水平的,列车的位移也是水平的,牵引力对列车是否做了功纤夫拉船的力的方向与船前进的方向有一定的夹角,不在同一方向上,拉力对船做不做功3.功是如何定义的当力的方向与运动方向成某一角度时,如何求力对物体做的功4.在公式W=FLcosθ中F、L、θ各表示什么意义5.功是矢量还是标量功的正负表示什么在什么情况下功取正值,什么情况下取负值6.力对物体做负功的等价说法是怎样的7.通常一个物体受几个力的作用,如何求这几个力对物体做的总功【探究学习】探究一:功的计算公式推导1.功的概念:一个物体受到力的作用,且,这个力就对物体做了功。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.2 功导学案新人教版必修2

高中物理第七章机械能守恒定律 7.2 功导学案新人教版必修27、2功【课程标准】举例说明功是能量变化的量度,理解功。
【学习目标】1、借助实验的观察和启示,学生能准确举例说明功是能量变化的量度;2、通过观察和实例分析,学生在讨论与交流中能准确说出力做功的两个因素,并能在具体的情境中快速判断某个力对物体是否做功;3、借助力与位移的方向相同与不同的两种情景,学生在教师的引导下能独立地推导功的公式。
4、让学生用功的公式求解实际问题,学生在交流与合作中能准确说出功的公式的用法、公式含义、区分正、负的意义、总功的求解方法。
【重点难点】XXXXX:本节课的重点是功的初步概念及功的正确计算;难点是对功的概念及公式的理解、正负功的确定及意义。
【典型例题】思考1、运动员用50N的力踢球,球向前滚动40m,运动员踢球过程中对球做了多少功?思考2、比较以下两种情景下的同一力F对物体A做的功情况?理解:一个力做功与物体受力情况和运动状态无关,只跟力的大小、位移的大小及两者的夹角有关。
思考3、下图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移x,分别计算这三种情形下力F对物体做的功。
设这三种情形下力F和位移x的大小都是一样的:F=10N,x=2m。
角θ的大小如图所示例1、一重为20N的小球,被竖直向上抛出,小球向上运动的最大高度为5m,问:(1)上升过程中,小球的重力做了多少功?(2)上升过程中,小球克服重力做了多少功?(3)下降过程中,小球的重力做了多少功?【体会】力对物体做正功或负功时对物体运动有什么意义呢?例2、如图所示,在光滑水平面上,物体受到两个沿水平方向、互相垂直的大小分别为3N和4N的恒力的作用,从静止开始运动5m,(cos37=0、8, cos53=0、6)求:(1)每个力做的功?(2)合力做的总功?【反馈练习】1、起重机竖直吊起质量为m的重物,上升的加速度是a,上升的高度是h,则起重机对货物所做的功()A、mghB、mahC、m(g+a)hD、m(g-a)h2、某人以20 N的恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5、0 m,人放手后,小车还前进了2、0 m才停下来,则小车在运动过程中,人的推力所做的功为()A、100 JB、140 JC、60 JD、无法确定3、如图所示,站在自动扶梯上的人随扶梯匀速向上运动,则下列说法中不正确的是()A、重力对人做负功B、支持力对人做正功C、摩擦力对人做正功D、合外力对人做正功4、水平路面上有一个重500 N的小车,在100 N的水平拉力作用下,匀速向前移动了5 m,则在这一过程中()A、车受到的阻力为600 NB、车受到的阻力为500 NC、拉力对车做功是500 JD、重力对车做功为2500 J5、用起重机把重量为2、0104N的物体匀速提高了5m,钢绳的拉力做了多少功?重力做了多少功?物体克服重力做了多少功?这些力所做的总功是多少?6、质量为m=2kg的物体,在水平推力F=5N的作用下沿水平面运动了l=2m。
必修二第七章导学案

第七章机械能守恒定律§7.1 追寻守恒量——能量§7.2 功◇教师寄语◇学而不思则罔,思而不学则殆。
学习而不思考,人会被知识的表象所蒙蔽;思考而不学习,则会因为疑惑而更加危险。
◇上节目标检测◇1.什么叫势能?2.什么叫动能?◇本节目标展示◇1.掌握功的定义,并且熟悉公式中各物理量的含义,会运用功的公式来解决实际问题,掌握求合力功的两种方法;2.知道功的单位,理解功是标量,正功和负功的含义;◇本节目标探究及释疑◇一、功的定义式:W=F·lcosα,式中: l是指以地面为参考系的位移,α是力F 位移l的夹角。
当α=π/2时,W= ,这时F与l垂直,力F不做功;当0≤α<π/2时,W>0,力F做,F是动力;当π/2<α≤π时,W<0,力F做,F是阻力它是计算功的基本公式,不仅适用于恒力做功的计算,同时也适用于变力做功的计算,但由于中学数学知识的限制,中学阶段仅适用于恒力做功的计算,二、一个力对物体做负功,也可以说成物体克服这个力做功。
竖直向上抛出的球,在上升过程中,重力对球做了-6J的功,也可以说成。
三、功是标量,没有方向,但有正负。
当物体在几个力作用下发生一段位移l时,这几个力对物体所做的总功,等于 _____ _____代数和,也等于____ _ _____所做的功。
四、如果一个物体在变力作用下运动,可以用微元法来计算变力所做的功。
先把轨迹分成________小段,每小段都足够小,可认为是直线,而且物体通过每小段的_______足够短,在这样短的时间里,力的变化________,可以认为是恒定的。
对每小段可以用公式W=Flcosα计算,最后把物体通过各个小段所做的功加在一起,就是变力在整个过程中所做的功。
五、摩擦力一定做负功吗?在相当多的问题里,摩擦力都阻碍物体运动,对物体做负功,这就很容易给人一种感觉——摩擦力一定做负功。
实际上,摩擦力可以做负功,也可以做正功,也可不做功。
人教版高中物理必修二第七章 机械能守恒定律导学案

高中物理学习材料(马鸣风萧萧**整理制作)第七章机械能守恒定律导学案第9节实验:验证机械能守恒定律【学习目标】1.掌握验证机械能守恒定律的实验原理.2.通过用纸带与打点计时器来验证机械能守恒定律,体验验证的过程和物理学的研究方法。
3.通过实验验证,体会学习的快乐,激发学习的兴趣;通过亲身实践,树立“实践是检验真理的唯一标准”的科学观。
培养观察和实践能力,培养实事求是的科学态度。
【重点】掌握验证机械能守恒定律的实验原理。
【难点】验证机械能守恒定律的误差分析及如何减小实验误差的方法。
【使用说明与方法指导】1.依据学习目标认真研读课本,完成学案,疑点用红笔做好标记。
2.必须掌握的方法: 观察与推理的能力。
【课前预习】1.必须选择一个符合机械能守恒的运动模型来验证机械能守恒定律,本实验选择自由落体运动模型来验证机械能守恒定律,是因为物体在自由落体运动过程中只有什么力做功?2.写出实验原理3.写出实验器材【我的疑问】请写出你的质疑,以便在课堂上解决!马鸣风萧萧马鸣风萧萧【合作探究】加深理解,升华知识。
1、按照书本要求,本实验是验证自由落体轨迹上开始点和其后任意点之间的机械能守恒,为此必须选择物体初速度为_______,判断开始点是否满足要求的依据是_____________,为了计算物体减少的重力势能,必须测量出物体__________________,对应的测量器材是___________。
为了计算出某时刻物体的动能,必须测量出物体在该时刻的瞬时速度,其计算公式为__________________?2、为了计算物体的动能和重力势能,按理还需要知道物体的质量,但本实验中可以不测物体的质量,其原因是3、为了减小实验误差,应尽量减小重物下落时纸带所受的阻力。
因此重锤应选______(填重、轻),纸带应_______放置。
尽管采取了上述措施,但由于阻力还是存在的,所以实验中重力势能的减小量应______动能的增加量,这样才是符合实际的。
人教版高一物理必修2:第七章第8节 机械能守恒定律 导学案设计

第七章第8节机械能守恒定律一、动能与势能的相互转化1.重力势能与动能物体自由下落或沿光滑斜面下滑时,重力对物体做________,物体的重力势能________,动能增加,重力势能转化成了动能,如图所示.2.弹性势能与动能动能和弹性势能之间也可以相互转化.例如,像图甲那样,以一定速度运动的小球能使弹簧压缩,这时小球________做功,使动能转化成弹簧的________;小球静止以后,被压缩的弹簧又能将小球弹回(如图乙所示),这时弹力对小球做功,又使弹簧的________转化成小球的________.二、机械能守恒定律1.机械能机械能是指系统内所有物体的________和________(重力势能,弹簧所具有的弹性势能)的总和.2.机械能守恒定律在只有重力或弹力做功的物体系统内,动能与势能可以________,而总的机械能________.3.机械能守恒定律的表达形式(1)初、末状态的机械能相等,即:E k1+E p1=________(2)重力势能的增加(减少)量等于动能的减少(增加)量,即:ΔE p增=________4.定律适用条件只有________做功或系统内________做功.5.判断正误:(1)通过重力做功,动能和重力势能可以相互转换.()(2)物体的机械能一定是正值.()(3)合力为零,物体的机械能一定守恒.()(4)合力做功为零,物体的机械能一定守恒.()(5)只有重力做功,物体的机械能一定守恒.()6.如图所示,下列关于机械能是否守恒的判断正确的是(C)A.甲图中,物体A将弹簧压缩的过程中,物体A机械能守恒B.乙图中,物体B沿斜面匀速下滑,物体B的机械能守恒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.以上说法都不正确一、对机械能守恒定律条件的理解1.如图所示,一轻质弹簧固定于O点,另一端系一小球,将小球从与O点在同一水平面且弹簧保持原长的A点无初速度地释放,让它自由摆下,不计空气阻力.在小球由A点摆向最低点B的过程中()A.小球的重力势能减少B.小球的重力势能增大C.小球的机械能不变D.小球的机械能减少2.如图所示,质量均为m的a、b两球固定在轻杆的两端,杆可绕水平轴O在竖直面内无摩擦转动,已知两物体距轴O的距离L1>L2,现在由水平位置静止释放,在a下降过程中()A.a球机械能守恒B.b球机械能守恒C.a、b球组成的系统机械能守恒D.a球机械能减少二、机械能守恒定律的表达式及解题步骤3.如图所示,荡秋千是一种常见的娱乐休闲活动,也是我国民族运动会上的一个比赛项目.若秋千绳的长度为2.0 m,荡到最高点时秋千绳与竖直方向成θ=60°角,求荡到最低点时秋千的速度.(忽略空气阻力和摩擦)4.如图所示,质量分别为3 kg和5 kg的物体A、B,用轻线连接跨在一个定滑轮两侧,轻绳正好拉直,且A物体底面与地接触,B物体距地面0.8 m,求:放开B物体,当B物体着地时A物体的速度;B物体着地后A物体还能上升多高?(g取10 m/s2)三、应用机械能守恒定律解决多物体组成的系统问题5.长为2l的轻杆,在杆的中点及一端分别固定有质量均为m的小球A、B,另一端用光滑铰链套在O点,如图所示.现将杆拉至水平位置后自由释放,求杆到达竖直位置时,A、B两球的线速度分别为多少?6.如图所示是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面,一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B,且m A=2m B,由图示位置从静止开始释放A物体,当物体B达到圆柱顶点时,求绳的张力对物体B所做的功.1.物体在平衡力作用下运动的过程中,下列说法正确的是(C)A.机械能一定不变B.物体的动能保持不变,而势能一定变化C.若物体的势能变化,则机械能一定变化D.若物体的势能变化,则机械能不一定有变化2.如图所示,斜面置于光滑水平地面,其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑,在物体下滑过程中,下列说法正确的是(AD)A.物体的重力势能减少,动能增加B.斜面的机械能不变C.斜面对物体的作用力垂直于接触面,不对物体做功D.物体和斜面组成的系统机械能守恒3.将物体从地面竖直上抛,如果不计空气阻力,物体能够达到的最大高度为H.当物体在上升过程中的某一位置,它的动能是重力势能的3倍,则这一位置的高度是()A.2H/3B.H/2C.H/3D.H/44.一个人站在阳台上,以相同的速率v0分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出.不计空气阻力,则三球落地时的速度(D)A.上抛球最大B.下抛球最大C.平抛球最大 D.三球一样大5.如图所示,一小球自A点由静止自由下落,到B点时与弹簧接触,到C点时弹簧被压缩到最短.若不计弹簧质量和空气阻力,在小球由A→B→C的过程中(CD)A.小球从A→B的过程中机械能守恒;小球从B→C的过程中只有重力和弹力做功,所以机械能也守恒B.小球在B点时动能最大C.小球减少的机械能,等于弹簧弹性势能的增量D.小球到达C点时动能为零,弹簧的弹性势能最大6.如图所示为半径分别为r和R(r<R)的光滑半圆形槽,其圆心O1、O2均在同一水平面上,质量相等的两物体分别自两半圆形槽左边缘的最高点无初速度释放,在下滑过程中两物体(BC)A.经最低点时动能相等B.均能达到半圆形槽右边缘的最高点C.机械能总是相等的D.到达最低点时对轨道的压力大小不同7.如图所示,具有初速度的物块,在沿倾角为30°的粗糙斜面向上运动的过程中,受一个恒定的沿斜面向上的拉力F 作用,这时物块加速度的大小为4 m/s 2,方向沿斜面向下.那么在物块向上运动的过程中,正确的说法是( A )A .物块的机械能一定增加B .物块的机械能一定减少C .物块的机械能有可能不变D .物块的机械能可能增加,也可能减少8. 如图,把一根内壁光滑的细圆管弯成3/4圆周形状,且竖直放置,管口A 竖直向上,管口B 水平向左,一小球从管口A 的正上方h 1高处自由落下,经细管恰能到达细管最高点B处.若小球从A 管口正上方h 2高处自由落下,进入A 管口运动到B 点后又从空中飞落进A口,则h 1∶h 2为( )A .1∶1B .2∶3C .4∶5D .5∶69.如图所示,一固定在地面上的光滑斜面的顶端固定有一轻弹簧,地面上质量为m 的物块(可视为质点)向右滑行并冲上斜面.设物块在斜面最低点A 的速率为v ,压缩弹簧至C 点时弹簧最短,C 点距地面高度为h ,则物块运动到C 点时弹簧的弹性势能为( )A .mghB .mgh +12mv 2C .mgh -12mv 2 D.12mv 2-mgh 10.如图所示,楔形木块abc 固定在水平面上,粗糙斜面ab 和光滑斜面bc 与水平面的夹角相同,顶角b 处安装一定滑轮,质量分别为M 、m (M >m )的滑块,通过不可伸长的轻绳跨过定滑轮连接,轻绳与斜面平行.两滑块由静止释放后,沿斜面做匀加速运动.若不计滑轮的质量和摩擦,在两滑块沿斜面运动的过程中( CD )A .两滑块组成系统的机械能守恒B .重力对M 做的功等于M 动能的增加C .轻绳对m 做的功等于m 机械能的增加D .两滑块组成系统的机械能损失等于M 克服摩擦力做的功11.如图所示,足够长的传送带与水平方向的倾角为θ, 物块a 通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b 相连,b 的质量为 m .开始时,a 、b 及传送带均静止,且a 不受传送带摩擦力作用,现让传送带 逆时针匀速转动,则在b 上升h 高度(未与滑轮相碰)过程中( ACD )A .物块a 的重力势能减少mghB .摩擦力对a 做的功等于a 机械能的增量C .摩擦力对a 做的功等于物块a 、b 动能增量之和D .任意时刻,重力对a 、b 做功的瞬时功率大小相等12.如图所示,质量为m 的小球与一根不可伸长的长为L 的轻绳相连接,绳的另一端固定于O 点,现将小球拉到跟水平方向成30°角的上方(绳恰好伸直),然后将小球自由释放,求小球到最低点时受到绳子的拉力的大小。
人教版 高一物理 必修二 第七章 7.4:重力势能 导学案设计(含答案)

§7.4:重力势能姓名【学习目标】1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算.2.理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关.3.知道重力势能的相对性.【自主导学】1、物体由于而具有的能量叫做重力势能,表达式E P = 。
重力势能是 量,有正负之分。
重力势能具有相对性,与参考面选择有关,式中的h 是指物体重心到的高度。
通常选择 作为参考面,也可以选物体系中的最低点为重力势能零点,这样可以避免出现负势能问题。
在参考平面上方的物体的高度是 值,重力势能也是 值;在参考平面下方的物体的高度是 值,重力势能也是 值;势能是标量,+、--表示大小;选择不同的参考平面,物体的重力势能的数值是不同的,但并不影响研究有关重力势能的问题,因为在有关的问题中,有确定意义的是重力势能的差值,这个差值并不因选择不同的参考平面而有所不同.2、重力做功的特点是。
重力做正功,物体的重力势能,重力做负功(也称物体克服重力做正功)时,物体的重力势能。
用公式表示可写成 。
重力势能的变化∆E p == 2P E — 1P E3、势能也叫,是由 决定的,因而重力势能是物体和地球组成的系统共有的。
【合作探究】例1 在高处的某一点将三个质量相同的小球以相同的速率v 0分别上抛、平抛、下抛,那么以下说法正确的是 ( )A、从抛出到落地过程中,重力对它们所做的功都相等B、从抛出到落地过程中,重力对它们做功的平均功率都相等C、三个球落地时,重力的瞬时功率相同D、如果考虑空气阻力,则从抛出到落地过程中,重力势能变化不相等拓展竖直上抛一球,球又落回原处,已知空气阻力的大小正比于小球的速度( )A、上升过程中克服重力做的功大于下降过程中重力做的功B、上升过程中克服重力做的功等于下降过程中重力做的功C、上升过程中克服重力做功的平均功率大于下降过程中重力的平均功率D、上升过程中克服重力做功的平均功率等于下降过程中重力的平均功率例2如图所示,粗细均匀的U形管内装有总质量为m、总长度为 3h的同种液体,开始时两边液面的高度差是h,管底阀门T处于关闭状态,现将阀门打开,当两管液面相等时,液体的重力势能变化了多少?例2【当堂检测】⒈关于重力势能的下列说法中正确的是()A.重力势能的大小只由重物本身决定 B.重力势能恒大于零C.在地面上的物体,它具有的重力势能一定等于零D.重力势能实际上是物体和地球所共有的2.关于重力势能与重力做功,下列说法中正确的是()A.物体克服重力做的功等于重力势能的增加B. 在同一高度,将物体以初速度V0向不同的方向抛出到落地过程中,重力做的功相等,物体所减少的重力势能一定相等C.重力势能等于零的物体,不可能对别的物体做功D.用手托住一个物体匀速上举时,手的支持力做的功等于克服重力做的功与物体所增加的重力势能之和⒊一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,下列结论正确的是()A.铁块的重力势能大于木块的重力势能 B铁块的重力势能等于木块的重力势能C.铁块的重力势能小于木块的重力势能 D.上述三种情况都有可能4.离地面高度(不为零)相同的两物体甲和已,已知M甲>M已,则(以地面为零势面) ()A甲物体的势能大 B已物体的势能大C甲.已两物体的势能相等 D 不能判断5.用绳子吊起质量为M的物体,当物体以加速度a匀加速上升H的高度时,物体增加的重力势能为()A MgHB HgH+MgaC M(g-a)D Mga6、下列关于重力势能的说法中正确的是()A、重力势能是物体和地球所共有的B、重力势能的变化,只跟重力做功有关系,和其它力做功多少无关C、重力势能是矢量,在地球表面以下为负D、重力势能的增量等于重力对物体做的功7、关于重力做功和物体重力势能的变化,下列说法中正确的是()A、当重力对物体做正功时,物体的重力势能一定减少B、当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定增加C、重力做功的多少与参考平面的选取无关D、重力势能的变化量与参考平面的选取有关8、如图所示,桌面高为h,质量为m的小球从离桌面高H处自由落下,不计空气阻力,假设桌面处重力势能为零,则小球落地前瞬间的重力势能为()A. -mghB. mgHC. mg(H+h)D. mg(H-h)第8题9、一实心的正方体铁块与一实心的正方体木块质量相等,将它们放在水平地面上,下列结论正确的是(以地面处重力势能为零)() A.铁块的重力势能大于木块的重力势能B.铁块的重力势能等于木块的重力势能C.铁块的重力势能小于木块的重力势能 D.上述三种情况都有可能10、选择不同的水平面作为参考平面,物体在某一位置的重力势能和某一程中重力势能的改变量() A.都具有不同的数值 B.都具有相同的数值C.前者具有相同的数值,后者具有不同的数值D.前者具有不同的数值,后者具有相同的数值11、井深8m,井上支架高2m,在支架上用一根长3m的绳子系住一个重100N的物体,若以地面为参考平面,则物体的重力势能为;若以井底面为参考平面,则物体的重力势能为。
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第七章机械能守恒定律追寻守恒量【学习目标】1、知道自然界中存在着多种守恒的因素,守恒是自然界的重要规律;2、知道自然界中存在着一种被命名为能量的守恒量;3、知道相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能,知道物体由于运动而具有的能量叫动能;4、体会寻找守恒量是科学研究的重要思路,有时也是解决问题的捷径;【课前预习】(请所有同学重视预习,提前填好!)1.什么叫守恒2.教材中说:在牛顿之前,伽利略的斜面理想实验已经显现了能量及其守恒的思想,这个实验中什么是不变的3. 能量在不同的情况下有不同的表现形式,分析在伽利略斜面实验中共涉及哪几种不同形式的能量4.阅读教材回答什么是势能和动能【探究学习】1.举例说明能量的不同形式2.观察伽利略的斜面实验,从力和能量两个不同方面给予解释3.动能和势能如何量度复述概念:1.能量:2.势能:3.动能:4.机械能守恒:【拓展思考】请同学们再举一些生活中的例子,说明不同形式的能可以相互转化。
并思考各种形式的能量转化过程中总量是否保持不变功【学习目标】1.理解功的概念,明确做功的两个因素2.明确功是标量,理解W=FLcosθ的物理意义,会用功的公式进行计算3.理解正功、负功的概念【课前预习】(请所有同学重视预习,提前填好!)1.起重机提起货物的时候,货物在钢绳拉力作用下上升一段距离:a、钢绳对物体拉力的方向如何物体的位移方向又如何钢绳的拉力对货物是否做了功b、如果货物被拉到一定的高度后,起重机和货物共同沿水平方向前进了一段距离,则这段时间内钢绳对货物的拉力方向如何货物的位移方向又如何那么,这种情况钢绳的拉力对货物又是否做了功2.机车牵引列车前进,机车对列车的牵引力方向是水平的,列车的位移也是水平的,牵引力对列车是否做了功纤夫拉船的力的方向与船前进的方向有一定的夹角,不在同一方向上,拉力对船做不做功3.功是如何定义的当力的方向与运动方向成某一角度时,如何求力对物体做的功4.在公式W=FLcosθ中F、L、θ各表示什么意义5.功是矢量还是标量功的正负表示什么在什么情况下功取正值,什么情况下取负值6.力对物体做负功的等价说法是怎样的7.通常一个物体受几个力的作用,如何求这几个力对物体做的总功【探究学习】探究一:功的计算公式推导1.功的概念:一个物体受到力的作用,且,这个力就对物体做了功。
2. 做功的两个不可缺少的因素:。
3.公式推导用F表示力的大小,用L表示位移的大小,用W表示功的大小a、若力的方向和物体运动的方向一致时:功的大小 W=b、若力F的方向与运动方向成某一角度时,功的大小 W=探究二:正功、负功的含义1.当θ=π/2时2.当θ<π/2时3.当π/2<θ≤π时探究三:总功的计算例题:一个质量m=150Kg的雪橇,受到与水平方向成θ=370的斜向上方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离l=5m,雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻=100N(如图)。
求力对雪橇做的总功。
【课后练习】1.水流从高处落下,对水轮机做3×108J 的功,对这句话的正确理解是()F FLLFααA.水流在对水轮机做功前,具有3×108J的能量B.水流在对水轮机做功时,具有 3×108J的能量C.水流在对水轮机做功后,具有 3×108J的能量D.水流在对水轮机做功的过程中,能量减少3×108J2.水平面上的物体受水平推力F作用由静止前进L,下列说法正确的是()A.有摩擦力时F做功多B.无摩擦力时F做功多C.上述两种情况下F做功一样多D.无法确定3.关于功的论述,下列说法中正确的是:()A.力越大做的功越多B.力对物体不做功,说明物体一定无位移C.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的D.+5J的功比-5J的功多4.质量为m的物体,受水平力F的作用,在粗糙的水平面上运动,下列说法中正确的是()A. 如果物体做加速直线运动,F一定对物体做正功B. 如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功C. 如果物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功D. 如果物体做匀速直线运动,F一定对物体做正功5.关于功是否是矢量,下列说法正确的是()A.因为功有正功和负功,所以功是矢量B.因为功没有方向性,所以功是标量C.因为力和位移都是矢量,所以功也是矢量D.因为力是矢量,所以功也是矢量6.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,从地面上看,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,做功为零D. 不垂直于接触面,做功不为零7.如图所示,某个力F=10N作用于半径为R=1m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周这个力F做的总功为()πJ8.起重机竖直吊起质量为m 的重物加速上升,加速度是a ,上升的高度是h ,则起重机对货物所做的功为( )A. mgh (g+a)h (g-a)h9.以一定的初速度竖直向上抛出一小球,小球上升的最大高度为h ,空气阻力的大小恒为f ,则从抛出至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为 ( )A .零B .fh -C .fh 2-D .fh 4-10.如图所示,两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等,它们的质量也相等.甲图表示用力F 1拉物体,乙图表示用力F 2推物体,夹角均为 ,两个物体都做匀速直线运动,通过相同的位移.设F 1和F 2对物体所做的功分别为W 1和W 2,物体克服摩擦力做的功分别为和W 3、W 4,下面哪组表示式是正确的( )=W 2 , W 3=W 4 B. W 1<W 2 , W 3<W 4 =W 2 , W 3<W 4D. W 1<W 2 , W 3>W 411.起重机将质量为100 kg 的重物竖直向上移动了2m,下列三种情况下,每个力做了多少功是正功还是负功(不计阻力,g=m/s 2) (1)匀加速提升,加速度a 1=m/s 2; (2)匀速提升;(3)匀减速下降,加速度大小a 2=m/s 2.12.如图在光滑的水平面上,物块在恒力F=100 N的作用下从A 点运动到B 点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H=m,α=37°,β=530,求拉力F 做的功。
sin53=, sin37=13. 质量为1kg 的物体静止在水平桌面上,物体受到一个与水平面成53的拉力F=5N 的作用后由静止开始运动,已知物体与地面间的摩擦因数=,sin53=, cos53=, g 取10m/s 2, 求在最初2s 内:①重力对物体所做的功;②拉力F 对物体所做的功;AαβH第10题图③摩擦力f对物体所做的功;④合力所做的总功.14.如图所示,质量为m的物块静止在倾角为 的斜面体上,当斜面体沿水平面向左匀速运动位移X时,求物块所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功.第14题图功率【学习目标】1.理解功率的概念。
2.知道功率的定义和定义式,能够用公式解答有关的问题。
3.知道公式的物理意义,能够用公式解答有关的问题。
4.能知道额定功率、实际功率和最大功率的不同;【课前预习】(请所有同学重视预习,提前填好!)一、功率在物理学中,一个力所做的功跟的比值,叫做功率.功率的物理意义:公式p=w/t是平均功率还是瞬时功率如何计算瞬时功率二、额定功率和实际功率阅读教材60页“额定功率和实际功率”一段,1.额定功率:2.实际功率:注意:机器不一定在额定功率下工作,机器正常工作时实际功率总是小于或等于额定功率,机器只能在短暂时间内实际功率略大于额定功率,但不允许长时间超过额定功率。
三、功率和速度阅读教材61页内容,推导功率与速度的关系式:P=Fv【探究学习】探究一:功率1.问题:在建筑工地上分别采用以下三种方式,把1吨的货物从地面运到三楼,方式一:搬运工分批搬运,需时间3h方式二:用一台起重机提升,需时1min方式三:用另一台起重机提升,需时30 s用不同的方式,对货物所做的功是否相同做功的快慢是否相同怎样比较它们做功的快慢呢2. 定义式的物理意义:探究二:功率与速度1. 公式的物理意义:2.问题讨论:(1)当牵引力F一定时,功率P和速度v之间有什么关系(2)当速度v一定时,牵引力F和功率P之间关系如何(3)当输出功率P一定时,牵引力F和速度v之间有什么关系3.汽车等交通工具在启动和行驶过程中,其牵引力和行驶速度是怎样变化的请同学们阅读教材相关内容,用自己的话加以解释。
例1.某型号汽车发动机的额定功率为60kW,在水平路面上行使时受到的阻力是1800N,求发动机在额定功率下汽车匀速行使的速度.在同样的阻力下,如果行使速度只有54km/h,发动机输出的实际功率是多少 (汽车的功率就是汽车牵引力的功率)【课后练习】1.关于功率,下列说法中正确的是 ( )A、功率是说明做功多少的物理量B、功率是说明力做功快慢的物理量C、做功时间越长,功率一定小D、力做功越多,功率一定大2.火车在水平轨道上做匀加速直线运动中,若阻力不变,则牵引力F和F的瞬时功率P的变化情况是 ( )A.F不变,P变大 B.F变小,P不变 C.F变大,P变大 D.F、P都不变3.关于功率,下列说法中正确的是 ( )A.根据P=W/t可知,力做功越多,其功率越大B.根据P=Fv可知,汽车的牵引力一定与速率成反比C.由P=W/t可知,只要知道t s内力所做的功,就可以求得这段时间内任一时刻的功率D.由P=F v可知,当发动机功率一定时,交通工具的牵引力与运动速率成反比4.放在粗糙水平地面上的物体,在10 N的水平拉力作用下,以3 m/s的速度匀速移动5 s,则在此过程中拉力的平均功率为,5 s末阻力的瞬时功率为。
5.质量m=2kg的物体从距地面45m的高处自由下落,在t=2s的时间内重力所做的功等于多少在这段时间内重力做功的平均功率等于多少在2s末重力做功的瞬时功率等于多少 (g取10m/s2)6.汽车质量为5×102kg,额定功率为30kW。
(1)若汽车在水平路上行驶时所受阻力为2000N,则最大车速为多少(2)如阻力不变,汽车在水平路上用l0m/s的速度匀速行驶,实际功率多大7.质量m=3 kg的物体,在水平力F=6N的作用下,在光滑水平面上从静止开始运动,运动时间t=3 s,求:(1)力F在t=3 s内对物体所做的功。
(2)力F在t=3 s内对物体所做功的平均功率。
(3)在3 s末力F对物体做功的瞬时功率。
重力势能【学习目标】1.理解重力势能的概念,会用重力势能的定义进行计算.2.理解重力势能的变化和重力做功的关系,知道重力做功与路径无关.3.知道重力势能的相对性.【课前预习】(请所有同学重视预习,提前填好!)1.物体由于而具有的能量叫做重力势能,表达式E P= 。