機(jī)械能守恒定律機(jī)械能守恒定律復(fù)習(xí)共42張市公開(kāi)課金獎(jiǎng)市賽課一等獎(jiǎng)?wù)n件

機(jī)械能守恒定律

全章復(fù)習(xí)第1頁(yè)一、功2、做功兩個(gè)必要條件①力②物體在力方向上發(fā)生位移1、功概念：力和力方向上位移乘積。第2頁(yè)3、公式：②當(dāng)α＝π／２時(shí)，Ｗ＝０，表示力對(duì)物體不做功①當(dāng)α＜π／２時(shí)，Ｗ＞０，表示力對(duì)物體做正功（動(dòng)力）③當(dāng)π／２＜α＜π時(shí)，Ｗ＜０，表示力對(duì)物體做負(fù)功（阻力）第3頁(yè)４、特點(diǎn)①功是過(guò)程量，做功過(guò)程是能量轉(zhuǎn)化過(guò)程②功是標(biāo)量，注意正、負(fù)功意義５、求功二種方法①（求恒力功）②利用動(dòng)能定理（求恒力、變力功）6、協(xié)力功①

W=F合L②W=W1＋W2＋W3＋……Wn第4頁(yè)二、功率１、概念：功跟完成功所用時(shí)間比值２、公式：①平均功率：②瞬時(shí)功率：第5頁(yè)

3．如圖所表示，質(zhì)量分別為ml和m2兩個(gè)物體，m1＜m2，在大小相等兩個(gè)力F1和F2作用下沿水平方向移動(dòng)了相同距離，若F1做功為W1，F(xiàn)2做功為W2則：A、W1＞W(wǎng)2B．W1＜W2C．W1=W2；D．條件不足，無(wú)法確定（C）4．如圖，物體重10N，置于水平地面上，線繩一端系在物體上，另一端跨過(guò)定滑輪，用16N力F，沿與豎直成600角方向拉過(guò)0.5m，則拉力對(duì)物體做功是A、8J；B．5J；C．4J；D．0（A）第6頁(yè)跳繩是一個(gè)健身運(yùn)動(dòng)，設(shè)某運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量是50kg，他一分鐘跳繩180次，假定在每次跳躍中，腳與地面接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間，則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)克服重力做功平均功率是———W。（g取10m/s2)功率計(jì)算分析：運(yùn)動(dòng)員每次克服重力所做功就等于他重力勢(shì)能增量。跳一次時(shí)間t=60/180=1/3s，每次在空中時(shí)間t’=1/3×3/5=1/5s。每次跳起高度得平均功率：第7頁(yè)機(jī)動(dòng)車(chē)兩種開(kāi)啟方式：對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)等交通工具，在開(kāi)啟時(shí)候，通常有兩種開(kāi)啟方式，即以恒定功率開(kāi)啟和以恒定加速度開(kāi)啟．現(xiàn)比較以下：兩種方式以恒定功率開(kāi)啟以恒定加速度開(kāi)啟P－t圖和v－t圖第8頁(yè)3、一質(zhì)量為4.0×103kg、發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為60kw汽車(chē)從靜止開(kāi)始以a=0.5m/s2加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。它在水平面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受阻力為車(chē)重0.1倍，求：（g取10m/s2)（1）起動(dòng)后2s末發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率；（2）它以0.5m/s2加速度做勻加速運(yùn)動(dòng)所能行駛時(shí)間；（3）汽車(chē)在此路面上所能行駛最大速度？

(1)6kw(2)20s(3)15m/s第9頁(yè)三、機(jī)械能１、動(dòng)能２、重力勢(shì)能（與參考平面選取相關(guān)）重力做功只與初末位置高度相關(guān)，與路徑無(wú)關(guān)。３、彈性勢(shì)能第10頁(yè)四、功效關(guān)系１、動(dòng)能定理：力在一個(gè)過(guò)程中對(duì)物體所做功,等于物體在這個(gè)過(guò)程中動(dòng)能改變。

表示式:W=ΔEK(假如物體受到幾個(gè)力共同作用,動(dòng)能定理中W即為協(xié)力做功)２、重力功與重力勢(shì)能改變關(guān)系第11頁(yè)應(yīng)用動(dòng)能定了解題步驟

（1）確定研究對(duì)象和研究過(guò)程。動(dòng)能定理研究對(duì)象只能是單個(gè)物體，假如是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)物體間不能有相對(duì)運(yùn)動(dòng)。（2）對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析。（研究對(duì)象以外物體施于研究對(duì)象力都要分析，含重力）。（3）寫(xiě)出該過(guò)程中合外力做功，或分別寫(xiě)出各個(gè)力做功（注意功正負(fù)）。假如研究過(guò)程中物體受力情況有改變，要分別寫(xiě)出該力在各個(gè)階段做功。（4）寫(xiě)出物體初、末動(dòng)能。（5）按照動(dòng)能定理列式求解。第12頁(yè)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)4.如圖所表示，斜面傾角為α，長(zhǎng)為L(zhǎng)，AB段光滑，BC段粗糙，且BC=2AB。質(zhì)量為m木塊從斜面頂端無(wú)初速下滑，抵達(dá)C端時(shí)速度剛好減小到零。求物體和斜面BC段間動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

αCBA第13頁(yè)解答過(guò)程:木塊在AB段與CD段滑動(dòng)時(shí)受力情況如圖FNGABFNGFfBC考慮木塊在斜面上整個(gè)下滑過(guò)程,依據(jù)動(dòng)能定理W合=△Ek依據(jù)動(dòng)能定理列式求解確定研究過(guò)程受力分析確定研究對(duì)象第14頁(yè)5.在平直公路上,汽車(chē)由靜止開(kāi)始作勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)速度到達(dá)某一值時(shí)，馬上關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后滑行至停頓，其v-t圖像如圖所表示.汽車(chē)牽引力為F，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦阻力恒為f，全過(guò)程中牽引力所做功為W1，克服摩擦阻力所做功為W2，則以下關(guān)系中正確是( ).(A)F:f=1:3 (B)F:f=4:1(C)W1:W2=1:1 (D)W1:W2=1:3BC基礎(chǔ)過(guò)關(guān)第15頁(yè)五、機(jī)械能守恒定律在只有重力或彈力做功物體系統(tǒng)內(nèi)，動(dòng)能與勢(shì)能能夠相互轉(zhuǎn)化，而總機(jī)械能保持不變.這就是機(jī)械能守恒定律．１、條件：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功２、表示式：第16頁(yè)用機(jī)械能守恒定律解題普通步驟

1．選取研究對(duì)象——系統(tǒng)或物體．2．依據(jù)研究對(duì)象所經(jīng)歷物理過(guò)程．進(jìn)行受力、做功分析，判斷機(jī)械能是否守恒．3．恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面，確定研究對(duì)象在過(guò)程初末狀態(tài)時(shí)機(jī)械能．4．依據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程，進(jìn)行求解．

第17頁(yè)子彈與木塊組成系統(tǒng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)小球光滑固定凹槽上運(yùn)動(dòng)小球F1F2光滑水平面上兩物塊和彈簧組成系統(tǒng)，受到大小相等兩作用力拉動(dòng)過(guò)程中基礎(chǔ)過(guò)關(guān)7.判斷以下情況中機(jī)械能是否守恒第18頁(yè)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)9、如圖所表示，質(zhì)量m為2千克物體，從光滑斜面頂端A點(diǎn)以v0=5m/s初速度滑下，在D點(diǎn)與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點(diǎn)時(shí)速度為零，已知從A到B豎直高度h=5米，求彈簧彈力對(duì)物體所做功。第19頁(yè)解答過(guò)程:即使彈簧彈力是變力，因?yàn)樾泵婀饣?，只有重力或彈力做功，物體機(jī)械能守恒，取B所在水平面為零參考面，彈簧原優(yōu)點(diǎn)D點(diǎn)為彈性勢(shì)能零參考點(diǎn)，研究對(duì)象判斷是否滿足機(jī)械能守恒條件受力及做功分析恰當(dāng)選參考平面確定初狀態(tài)和末狀態(tài)機(jī)械能建方程則狀態(tài)A：EA=mgh+mv02/2狀態(tài)B：EB=Ep+0由機(jī)械能守恒定律得：EA=EBW彈=0－Ep=－（mgh+mv02/2）=－125（J）。Ep=mgh+mv02/2彈力對(duì)物體做負(fù)功，彈簧彈性勢(shì)能增加，且彈力做功數(shù)值與彈性勢(shì)能增加量相等。第20頁(yè)六、能量守恒定律

能量既不會(huì)毀滅，也不會(huì)創(chuàng)生，它只會(huì)從一個(gè)形式轉(zhuǎn)化為其它形式．或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中，能量總量保持不變．第21頁(yè)基礎(chǔ)過(guò)關(guān)例11.以下說(shuō)法中正確是（）A.不一樣形式能量轉(zhuǎn)化是經(jīng)過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)B.做功過(guò)程總是伴伴隨能量改變C.某種形式能量增加10J，一定有其它形式能量降低10JD.某個(gè)物體能量降低10J，一定有其它物體能量增加10JABCD第22頁(yè)試驗(yàn)復(fù)習(xí)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律第23頁(yè)研究在自由落體運(yùn)動(dòng)中：？OABCD方案1：從起點(diǎn)開(kāi)始計(jì)算方案2：從普通位置開(kāi)始計(jì)算第24頁(yè)測(cè)量這些物理量，需要哪些器材？實(shí)驗(yàn)器材重物、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、交流電源、鐵架臺(tái)、夾子、毫米刻度尺第25頁(yè)1、選擇重物時(shí)，選輕一點(diǎn)好還是重一點(diǎn)好？為何？我們要求重物作自由落體運(yùn)動(dòng)，而阻力是不可防止地存在，為了降低阻力對(duì)試驗(yàn)影響，應(yīng)采取密度較大重物。試驗(yàn)注意事項(xiàng)第26頁(yè)2、安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意什么問(wèn)題？計(jì)時(shí)器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，計(jì)時(shí)器要穩(wěn)定在鐵架臺(tái)上，并將計(jì)時(shí)器伸出桌外。3、這么做目標(biāo)是什么?減小紙帶與限位孔摩擦帶來(lái)試驗(yàn)誤差；確保重物有足夠下落空間，方便在紙帶上能夠打出較多點(diǎn)，有利于進(jìn)行計(jì)算．第27頁(yè)4、試驗(yàn)時(shí)，接通電源和釋放紙帶次序怎樣？先通電源，再釋放紙帶5、釋放紙帶時(shí)應(yīng)注意什么問(wèn)題？釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，方便能打出較多點(diǎn)。拉穩(wěn)紙帶上端，確保重物由靜止釋放。第28頁(yè)按以下試驗(yàn)步驟進(jìn)行試驗(yàn)1.按照書(shū)本所表示裝置安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2.將紙帶穿過(guò)計(jì)時(shí)器，下端與重物相連3.接通電源，待計(jì)時(shí)器工作穩(wěn)定后釋放紙帶4.及時(shí)切斷電源，取下紙帶，標(biāo)上紙帶號(hào)5.更換紙帶，重復(fù)以上步驟6.整理器材，使器材復(fù)位實(shí)驗(yàn)步驟與操作第29頁(yè)驗(yàn)證：計(jì)時(shí)器打下第一個(gè)點(diǎn)作為起始點(diǎn)，適當(dāng)大距離后選一個(gè)點(diǎn)作終點(diǎn)Vh數(shù)據(jù)處理注意：必須確保紙帶上第一個(gè)點(diǎn)跡清楚，且是放手時(shí)打下第一個(gè)點(diǎn)。第30頁(yè)誤差分析因重物下落中要克服阻力做功，試驗(yàn)動(dòng)能增加量必定稍小于重力勢(shì)能降低許第31頁(yè)第7章機(jī)械能及其守恒定律6、探究功與物體速度改變關(guān)系第32頁(yè)試驗(yàn)：探究做功與小車(chē)速度改變關(guān)系試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)：經(jīng)過(guò)試驗(yàn)探究橡皮筋對(duì)小車(chē)做功與小車(chē)速度關(guān)系試驗(yàn)器材：橡皮筋、小車(chē)、木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、鐵釘?shù)认鹌そ钚≤?chē)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶木板鐵釘?shù)?3頁(yè)思索小車(chē)在木板上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，哪一階段橡皮筋對(duì)小車(chē)做功？橡皮筋對(duì)小車(chē)?yán)ψ龉πХ裰苯訙y(cè)量？橡皮筋彈力是變力，且彈力與伸長(zhǎng)量關(guān)系也不嚴(yán)格恪守胡克定律，不輕易計(jì)算。???CBA橡皮筋被拉伸直到恢復(fù)原長(zhǎng)過(guò)程中怎樣設(shè)計(jì)試驗(yàn)才能處理這一問(wèn)題?第34頁(yè)處理方案第一次用一條橡皮筋拉小車(chē)第二次用兩條完全相同橡皮筋并聯(lián)起來(lái)栓到小車(chē)上拉小車(chē)，且使每條橡皮筋伸長(zhǎng)都和第一次伸長(zhǎng)量一樣做功W做功2W依次類(lèi)推，并聯(lián)三條、四條……橡皮筋，且拉伸長(zhǎng)度都一樣，做功為3W、4W……第35頁(yè)思索小車(chē)在木板上做什么性質(zhì)運(yùn)動(dòng)？先加速后勻速再減速我們要取速度是哪個(gè)階段速度？這個(gè)速度該怎樣測(cè)量？橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)速度。利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，用橡皮筋恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)一段位移與所用時(shí)間比值近似計(jì)算該點(diǎn)瞬時(shí)速度第36頁(yè)怎樣使拉力做功等于協(xié)力做功？即怎樣抵消摩擦力。思索橡皮筋對(duì)小車(chē)做功是協(xié)力做功嗎？把木板一端墊高，使重力沿斜面向下力與摩擦力平衡F阻FGF阻FN還有摩擦力做功FF2F1第37頁(yè)4、在上述試驗(yàn)中打出5條紙帶中，分別找出小車(chē)開(kāi)始近似做勻速運(yùn)動(dòng)點(diǎn)，并分別測(cè)出勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v1、v2、v3、v4、v5。3、用2條、3條、4條、5條橡皮筋分別代替1條橡皮筋重做試驗(yàn)，確保每次釋放小車(chē)位置相同，即橡皮筋被拉長(zhǎng)長(zhǎng)度相同。1、將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在一塊平板上，讓紙帶一端夾在小車(chē)后端，另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。將平板安裝有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端適當(dāng)墊高，調(diào)整高度，直至輕推小車(chē)后使小車(chē)恰能在板上做勻速直線運(yùn)動(dòng)為止。2、將橡皮筋固定在小車(chē)前端。拉長(zhǎng)橡皮筋使小車(chē)位于靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，記下小車(chē)位置。接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源，釋放小車(chē)。試驗(yàn)過(guò)程??CBA第38頁(yè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)試驗(yàn)次數(shù)橡皮筋做功位移l/m時(shí)間間隔t/s勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度v/(m/s)123454WW2W3W5W..........

彈力做功剛完成時(shí)小車(chē)速度用什么方法處理數(shù)據(jù)比較直觀?圖象法第39頁(yè)圖象法處理數(shù)據(jù)做W-v圖若為曲線若為直線，則W與v成正比做W-v2