機(jī)械能一節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)

1、機(jī)械能一節(jié)教學(xué)設(shè)計(jì)知識(shí)要點(diǎn)：1、功，功率。2、動(dòng)能，做功與動(dòng)能改變的關(guān)系。3、重力勢(shì)能，做功與重力勢(shì)能的關(guān)系。4、彈性勢(shì)能（只要求定性了解）。5、機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用。6、碰撞（只討論一維碰撞）一、功功是表示力對(duì)空間積累效果的物理量。理解功的概念時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：1、功是力產(chǎn)生的，與在力的方向的位移相對(duì)應(yīng)。如果物體在力的方向上相對(duì)參照物發(fā)生了位移，就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。因此，凡是談到做功，一定要明確指出是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做了功。2、做功必須具備兩個(gè)因素：力和物體在力的方向上相對(duì)參照物發(fā)生的位移。因此，如果力在物體相對(duì)參照物發(fā)生的某段位移里做了功，則物體應(yīng)在發(fā)生那段位移的過(guò)程里始終受到該力的

2、作用，力消失時(shí)即停止做功。3、力做功只和一定的運(yùn)動(dòng)過(guò)程有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)；做功的多少反映了物體在力的作用下的物理過(guò)程中能量變化的多少。4、功的計(jì)算：5、功的符號(hào)：功是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向。功的正、負(fù)僅僅表示力在使物體移動(dòng)的過(guò)程中起了動(dòng)力作用還是阻力作用。6、關(guān)于總功的計(jì)算：一個(gè)物體往往同時(shí)在若干個(gè)力作用下發(fā)生位移，每個(gè)力都可能做功，它們所做的功產(chǎn)生的效果，即是總功產(chǎn)生的效果。合外力對(duì)物體做的功，等于各個(gè)外力對(duì)物體做功的代數(shù)和?？偣Φ挠?jì)算一般有兩個(gè)途徑：對(duì)物體受力分析，求合力，再求合力做功總功。對(duì)物體受力分析，確定每個(gè)力的方向（或反方向）上的位移，求出每個(gè)力所做的功，然后再求它們的代

3、數(shù)和總功。7、保守力做功的特點(diǎn)：與路徑無(wú)關(guān)，與始末位置有關(guān)。如重力對(duì)物體所做的功，只要起點(diǎn)和終點(diǎn)的位置相同，不論物體沿著什么路徑運(yùn)動(dòng)，重力所做的功都相同。所有保守力做功都是一樣的。摩擦力做功就沒(méi)有這個(gè)特點(diǎn)。8、摩擦阻力或介質(zhì)阻力做功的特點(diǎn)：摩擦力可起動(dòng)力作用，也可起阻力作用，但摩擦力都出現(xiàn)在接觸面上。因此，摩擦力做功的大小均是摩擦力乘以所作用的物體通過(guò)的路程（而不是位移）。二、功率功率是描述物體做功快慢的物理量。1、正確區(qū)分兩種功率。（2）公式： 為即時(shí)功率。上式中的F不是合力。功率是標(biāo)量。功率符號(hào)的物理意義：動(dòng)力做功的功率為正，阻力做功的功率為負(fù)。2、對(duì) 即時(shí)功率的計(jì)算時(shí)應(yīng)注意：當(dāng) 是瞬時(shí)對(duì)

4、應(yīng)關(guān)系。但應(yīng)注意， 必須是在一條直線上。（1）當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率P一定時(shí)，牽引力與速度v成反比，即 但不能理解為 可趨近于無(wú)窮大；也不能理解為當(dāng)可趨于無(wú)窮大。要受到機(jī)器構(gòu)造上的限制。（2）當(dāng)F為恒量時(shí)， 即做功的速度越大，功率就越大。（3）當(dāng)v為恒量時(shí)， 即做功的力越大，功率也就越大。3、關(guān)于汽車(chē)的運(yùn)動(dòng)分析：（1）額定功率和輸出功率的區(qū)別和聯(lián)系：額定功率是發(fā)動(dòng)機(jī)在正常工作時(shí)的最大輸出功率，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率等于額定功率時(shí)，它所牽引的物體有最大速度。（2）汽車(chē)的額定功率P不變，汽車(chē)沿直線開(kāi)始運(yùn)動(dòng)后，根據(jù)牛頓第二定律由（1）、（2）式得可見(jiàn)，汽車(chē)做加速度越來(lái)越小的加速直線運(yùn)動(dòng)。最后（當(dāng)a=0時(shí)）汽車(chē)做

5、勻速直線運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，汽車(chē)運(yùn)動(dòng)最大速度為很多機(jī)器做功的過(guò)程都是如此。（3）汽車(chē)在平直路面上由靜止（初速度為零）起動(dòng)，存在兩種情況：以恒定功率起動(dòng)，起動(dòng)后汽車(chē)做變加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度越來(lái)越小，直到加速度a=0時(shí)，汽車(chē)才做勻速直線運(yùn)動(dòng)。以加速度a勻加速起動(dòng)，起動(dòng)后汽車(chē)速度增大，發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率也跟隨其增大至最大功率，以后汽車(chē)做變加速運(yùn)動(dòng)，其加速度越來(lái)越小，直到加速度a=0時(shí)，汽車(chē)做勻速直線運(yùn)動(dòng)。三、動(dòng)能（ ）物體由于運(yùn)動(dòng)具有的能量。1、定義式：2、應(yīng)注意：（1）動(dòng)量是標(biāo)量，是狀態(tài)量。 動(dòng)能恒為正值。（2）動(dòng)能有相對(duì)性，一般是指以地面為參照物。四、重力勢(shì)能（ ）物體與地球組成的系統(tǒng)中，由于物體與地球

6、間相互作用，由它們間相對(duì)位置決定的能量。1、定義式：2、應(yīng)注意：（1）重力勢(shì)能有相對(duì)性。即與選取參考平面（在這個(gè)平面上物體重力勢(shì)能為零）有關(guān)。因此，在計(jì)算重力勢(shì)能時(shí)，必須首先選取參考平面。通常規(guī)定地面為參考平面，但在實(shí)際問(wèn)題中參考平面可任意選取，一般選初始狀態(tài)或未了狀態(tài)所在平面為參考平面。（2）重力勢(shì)能 是標(biāo)量，是狀態(tài)量，但有符號(hào)。正值：位于參考平面以上的物體的勢(shì)能；即 0；負(fù)值：位于參考平面以下的物體的勢(shì)能，即 0；可見(jiàn)， 的符號(hào)僅表示其相對(duì)大小。（3）物體在兩點(diǎn)間重力勢(shì)能的變化與參考平面的選取無(wú)關(guān)，即重力勢(shì)能的差值的絕對(duì)性； 。（重力勢(shì)能減小量等于重力做的功）。（4）重力勢(shì)能是物體與地球組成的系統(tǒng)共有的，通常所說(shuō)的物體具有