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

機(jī)械能守恒定律

全章復(fù)習(xí)第1頁一、功2、做功兩個必要條件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3、公式：②當(dāng)α＝π／２時，Ｗ＝０，表示力對物體不做功①當(dāng)α＜π／２時，Ｗ＞０，表示力對物體做正功（動力）③當(dāng)π／２＜α＜π時，Ｗ＜０，表示力對物體做負(fù)功（阻力）第3頁４、特點①功是過程量，做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程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頁二、功率１、概念：功跟完成功所用時間比值２、公式：①平均功率：②瞬時功率：第5頁

3．如圖所表示，質(zhì)量分別為ml和m2兩個物體，m1＜m2，在大小相等兩個力F1和F2作用下沿水平方向移動了相同距離，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，另一端跨過定滑輪，用16N力F，沿與豎直成600角方向拉過0.5m，則拉力對物體做功是A、8J；B．5J；C．4J；D．0（A）第6頁跳繩是一個健身運動，設(shè)某運動員質(zhì)量是50kg，他一分鐘跳繩180次，假定在每次跳躍中，腳與地面接觸時間占跳躍一次所需時間，則該運動員跳繩時克服重力做功平均功率是———W。（g取10m/s2)功率計算分析：運動員每次克服重力所做功就等于他重力勢能增量。跳一次時間t=60/180=1/3s，每次在空中時間t’=1/3×3/5=1/5s。每次跳起高度得平均功率：第7頁機(jī)動車兩種開啟方式：對機(jī)動車等交通工具，在開啟時候，通常有兩種開啟方式，即以恒定功率開啟和以恒定加速度開啟．現(xiàn)比較以下：兩種方式以恒定功率開啟以恒定加速度開啟P－t圖和v－t圖第8頁3、一質(zhì)量為4.0×103kg、發(fā)動機(jī)額定功率為60kw汽車從靜止開始以a=0.5m/s2加速度做勻加速直線運動。它在水平面上運動過程中所受阻力為車重0.1倍，求：（g取10m/s2)（1）起動后2s末發(fā)動機(jī)輸出功率；（2）它以0.5m/s2加速度做勻加速運動所能行駛時間；（3）汽車在此路面上所能行駛最大速度？

(1)6kw(2)20s(3)15m/s第9頁三、機(jī)械能１、動能２、重力勢能（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)，與路徑無關(guān)。３、彈性勢能第10頁四、功效關(guān)系１、動能定理：力在一個過程中對物體所做功,等于物體在這個過程中動能改變。

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

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

αCBA第13頁解答過程:木塊在AB段與CD段滑動時受力情況如圖FNGABFNGFfBC考慮木塊在斜面上整個下滑過程,依據(jù)動能定理W合=△Ek依據(jù)動能定理列式求解確定研究過程受力分析確定研究對象第14頁5.在平直公路上,汽車由靜止開始作勻加速運動，當(dāng)速度到達(dá)某一值時，馬上關(guān)閉發(fā)動機(jī)后滑行至停頓，其v-t圖像如圖所表示.汽車牽引力為F，運動過程中所受摩擦阻力恒為f，全過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)過關(guān)第15頁五、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)，動能與勢能能夠相互轉(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頁用機(jī)械能守恒定律解題普通步驟

1．選取研究對象——系統(tǒng)或物體．2．依據(jù)研究對象所經(jīng)歷物理過程．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，確定研究對象在過程初末狀態(tài)時機(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頁子彈與木塊組成系統(tǒng)做勻速圓周運動小球光滑固定凹槽上運動小球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過程中基礎(chǔ)過關(guān)7.判斷以下情況中機(jī)械能是否守恒第18頁基礎(chǔ)過關(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點以v0=5m/s初速度滑下，在D點與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點時速度為零，已知從A到B豎直高度h=5米，求彈簧彈力對物體所做功。第19頁解答過程:即使彈簧彈力是變力，因為斜面光滑，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D點為彈性勢能零參考點，研究對象判斷是否滿足機(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彈力對物體做負(fù)功，彈簧彈性勢能增加，且彈力做功數(shù)值與彈性勢能增加量相等。第20頁六、能量守恒定律

能量既不會毀滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一個形式轉(zhuǎn)化為其它形式．或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過程中，能量總量保持不變．第21頁基礎(chǔ)過關(guān)例11.以下說法中正確是（）A.不一樣形式能量轉(zhuǎn)化是經(jīng)過做功來實現(xiàn)B.做功過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.某個物體能量降低10J，一定有其它物體能量增加10JABCD第22頁試驗復(fù)習(xí)驗證機(jī)械能守恒定律第23頁研究在自由落體運動中：？OABCD方案1：從起點開始計算方案2：從普通位置開始計算第24頁測量這些物理量，需要哪些器材？實驗器材重物、打點計時器、紙帶、交流電源、鐵架臺、夾子、毫米刻度尺第25頁1、選擇重物時，選輕一點好還是重一點好？為何？我們要求重物作自由落體運動，而阻力是不可防止地存在，為了降低阻力對試驗影響，應(yīng)采取密度較大重物。試驗注意事項第26頁2、安裝打點計時器時，應(yīng)注意什么問題？計時器平面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，計時器要穩(wěn)定在鐵架臺上，并將計時器伸出桌外。3、這么做目標(biāo)是什么?減小紙帶與限位孔摩擦帶來試驗誤差；確保重物有足夠下落空間，方便在紙帶上能夠打出較多點，有利于進(jìn)行計算．第27頁4、試驗時，接通電源和釋放紙帶次序怎樣？先通電源，再釋放紙帶5、釋放紙帶時應(yīng)注意什么問題？釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點計時器，方便能打出較多點。拉穩(wěn)紙帶上端，確保重物由靜止釋放。第28頁按以下試驗步驟進(jìn)行試驗1.按照書本所表示裝置安裝打點計時器2.將紙帶穿過計時器，下端與重物相連3.接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶4.及時切斷電源，取下紙帶，標(biāo)上紙帶號5.更換紙帶，重復(fù)以上步驟6.整理器材，使器材復(fù)位實驗步驟與操作第29頁驗證：計時器打下第一個點作為起始點，適當(dāng)大距離后選一個點作終點Vh數(shù)據(jù)處理注意：必須確保紙帶上第一個點跡清楚，且是放手時打下第一個點。第30頁誤差分析因重物下落中要克服阻力做功，試驗動能增加量必定稍小于重力勢能降低許第31頁第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頁試驗：探究做功與小車速度改變關(guān)系試驗?zāi)繕?biāo)：經(jīng)過試驗探究橡皮筋對小車做功與小車速度關(guān)系試驗器材：橡皮筋、小車、木板、打點計時器、鐵釘?shù)认鹌そ钚≤嚧螯c計時器紙帶木板鐵釘?shù)?3頁思索小車在木板上運動過程中，哪一階段橡皮筋對小車做功？橡皮筋對小車?yán)ψ龉πХ裰苯訙y量？橡皮筋彈力是變力，且彈力與伸長量關(guān)系也不嚴(yán)格恪守胡克定律，不輕易計算。???CBA橡皮筋被拉伸直到恢復(fù)原長過程中怎樣設(shè)計試驗才能處理這一問題?第34頁處理方案第一次用一條橡皮筋拉小車第二次用兩條完全相同橡皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋伸長都和第一次伸長量一樣做功W做功2W依次類推，并聯(lián)三條、四條……橡皮筋，且拉伸長度都一樣，做功為3W、4W……第35頁思索小車在木板上做什么性質(zhì)運動？先加速后勻速再減速我們要取速度是哪個階段速度？這個速度該怎樣測量？橡皮筋恢復(fù)原長時速度。利用打點計時器，用橡皮筋恢復(fù)原長時一段位移與所用時間比值近似計算該點瞬時速度第36頁怎樣使拉力做功等于協(xié)力做功？即怎樣抵消摩擦力。思索橡皮筋對小車做功是協(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4、在上述試驗中打出5條紙帶中，分別找出小車開始近似做勻速運動點，并分別測出勻速運動時速度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，確保每次釋放小車位置相同，即橡皮筋被拉長長度相同。1、將打點計時器固定在一塊平板上，讓紙帶一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器。將平板安裝有打點計時器一端適當(dāng)墊高，調(diào)整高度，直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運動為止。2、將橡皮筋固定在小車前端。拉長橡皮筋使小車位于靠近打點計時器處，記下小車位置。接通打點計時器電源，釋放小車。試驗過程??CBA第38頁數(shù)據(jù)統(tǒng)計試驗次數(shù)橡皮筋做功位移l/m時間間隔t/s勻速運動時速度v/(m/s)123454WW2W3W5W..........

彈力做功剛完成時小車速度用什么方法處理數(shù)據(jù)比較直觀?圖象法第39頁圖象法處理數(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