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1、2022年高中物理 機械能守恒定律教案 新人教版必修2
前言:期中考試前總結過的在這里就不再說,如果對于做功、功率還有不明白的,請去查閱一下期中考試前的物理總結。
一、 主要公式定理
1、 W=Flcosα
2、
3、 重力勢能:Ep=mgh ; WG=Ep1-Ep2=-ΔEp
4、 彈性勢能:ΔEp==-WF
5、 動能:Ek=
動能定理:W=Ek2-Ek1
6、 機械能守恒定律:在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi),動能與勢能可以互相轉化,而總的機械能保持不變。
7、 彈簧:F=kΔL
8、 摩擦生熱問題:Q=f?d(d是相對路程)(參考第二份講義的“摩擦生熱問題”)
2、
二、 易錯點
1、 勢能(包括重力勢能和彈性勢能),可以理解為積蓄起來的能量;重力和彈力對物體做功,可以理解為消耗掉了積蓄的能量。因此勢能變化量與重力或彈力對物體做的功互為相反數(shù)。
2、 所有的變化量都是末狀態(tài)減初狀態(tài),不要減反了。
3、 動能定理在運用的時候,一定要把功和動能變化量分別寫在等號的兩邊,不要混淆公式的含義。
4、 機械能守恒定律是在“只有重力或彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)”,注意看清題目中有沒有“光滑”等詞匯。
5、 動能定理和機械能守恒定律的區(qū)別:動能定理描述的是做功與動能變化量的關系;機械能守恒定律描述的是重力勢能、彈性勢能、動能之間的守恒關系。這兩個定理不能混淆,不
3、然大題里會扣分。
6、 不計空氣阻力,同一物體用同一初速度上拋、下拋、平拋,落地時的速率相同。(可以用動能定理證明)
7、 運用動能定理的時候,要注意里的方向與運動方向是否一致,最好像大西瓜同學一樣,寫清楚乘以cosθ,避免出錯。
8、 圓周運動最高點速度最小值是,不是0!
9、 摩擦生熱問題中,要選定參考系。如果用動能定理來解決的話,要以地面為參考系,分別去計算子彈和木塊的能量轉化情況。
三、 重點題型(以老師的課堂講解及講義為藍本的總結)
1、 動能概念題
例:物體在合力作用下做變速運動,動能一定變化。錯誤!(例:勻速圓周運動)
分析:遇到與動能概念聯(lián)系緊密的選擇題,無
4、法判斷的時候,用平拋運動和勻速圓周運動來舉反例,一般的錯項都能用這種方式篩選出來。
2、 單過程運用動能定理(第一份講義5、6 周末練習右3 xtzP50-3 P56-7)
解題步驟:受力、運動分析
找始末狀態(tài),做功與動能變化量相等,求解
3、 拋體,估算人(或物)做的功(第一份講義7、8 xtzP56-6)
要點:全過程應用動能定理。找始末狀態(tài),不要糾結于中間發(fā)生了些什么。只要分析全過程中有哪些力做了功,然后用動能定理求解。
4、 多過程運用動能定理(第一份講義9、10 第二份講義9 周末練習右2 P58-19 P59-20)
要點:
5、合理選擇始末狀態(tài)。這就要根據(jù)題目中的條件和問題來分析了。比如說,問的是過程中某一時刻的速度,那就以這個時刻作為始狀態(tài)或末狀態(tài),這樣才能保證列出的表達式里含有要求的未知量。
5、 斜面(第一份講義11、12 xtzP55-11 P57-17)
要點:物塊從斜面頂端滑到低端的過程中,只有重力和阻力做功(位移沿重力和阻力所在直線正交分解)。
6、 平均阻力(第一份講義13、14、15 xtzP50-6)
要點:分析清楚哪些力做功(包括阻力)。要注意審題,比如“還能夠射穿幾塊?”是一個容易錯的地方。
7、 單擺(第一份講義16、17 第二份講義7)
要點:受力、運動分析很重要,
6、要思考清楚每一個要點時的運動、受力狀況(最高點、最低點)。繩子拉力始終與運動方向垂直,不做功。如果涉及到圓周運動,注意最高點的速度最小值不是0.
8、 汽車恒定功率啟動求行駛距離(第一份講義18 xtzP54-8;9 P59-21;P53-7)
要點:千萬不要把題目給你的速度變化當作勻速變化!別忘了,當達到額定功率以后,牽引力會發(fā)生變化的。達到速度最大值時牽引力與阻力相等,一般這都是解決問題的重要突破口。如果你覺得求牽引力做功很無從下手的時候,也許你是忘了這個公式:
9、 用動能定理求變力做的功(第一份講義19 )
要點:圓周運動的向心力與運動方向垂直,是不做功的?!熬徛痢?/p>
7、”可以視為每時每刻都是平衡狀態(tài)。
10、彈簧與小球(第二份講義3 周末練習左4 xtzP51-5 P57-12)
要點: 小球剛接觸到彈簧的時候,重力大于彈簧彈力,向下做加速度減小的加速運動,逐漸壓縮彈簧,彈力逐漸增大;重力勢能轉化為動能和彈性勢能彈力在某一時刻與重力相等,這時加速度為0,但小球仍具有向下的速度,繼續(xù)壓縮彈簧,彈力增大,可以認為在這一時刻小球做豎直向下的勻速運動;此時小球動能最大彈力大于重力,小球做加速度增大的減速運動,仍然具有向下的速度,繼續(xù)壓縮彈簧,彈力增大;重力勢能轉化為動能和彈性勢能小球的速度減小到0;從全過程來看,此時重力勢能完全轉化為彈性勢能小球
8、向上運動。
11、能量守恒問題
(1)在只有重力或彈力做功的過程中(xtzP51-4 P52-6、7、8 P53-4;P58-19)
損失的動能完全轉化為勢能,損失的勢能完全轉化為動能
(2)在除了重力或彈力之外還有其它力做功的過程中(第二份講義最后一頁周末練習左1、2、3;右4、5 xtzP56-9、10;P59-20)
機械能變化量(動能+勢能),完全轉化為其它力做功所導致的其它能量變化量(例:內(nèi)能)計算題可以運用老師給的摩擦生熱問題的公式。
12、實驗題
總共有兩種方法:(1)如果第一個點和第二個點之間的距離接近2mm,可以以第一個點作為速度和時間零
9、點,然后直接用后面的點的速度以及下降高度與第一個點相比較,計算得出實驗結論。(2)如果第一個點和第二個點之間的距離與2mm相差較多,不能取第一個點,只能取后面的幾個點,然后比較彼此的速度、下降高度,計算得出結論
后記:無論如何,認真審題都是最重要的。希望大家認真復習,謹慎地對待考試,保持冷靜。祝二班取得理想的成績!
附:
解題規(guī)范問題:期中考試很多同學都在解題規(guī)范問題上失分,這是相當慘痛的。這一章我們應該怎樣去答題呢?謹以一道大題為例,希望同學們注意到。
圖-3
20.小球在外力作用下,由靜止開始從A點出發(fā)做勻加速直線運動,到B點時消除外力。然后,小球沖上豎直平面內(nèi)半
10、徑為R的光滑半圓環(huán),恰能維持在圓環(huán)上做圓周運動,到達最高點C后拋出,最后落回到原來的出發(fā)點A處,如圖-3所示,試求小球在AB段運動的加速度為多大?
解: 【該題的物理過程可分三段:從A到B勻加速直線運動過程;從B沿圓環(huán)運動到C的圓周運動,且注意恰能維持在圓環(huán)上做圓周運動,在最高點滿足重力全部用來提供向心力;從C回到A的平拋運動?!浚ǚ治鲞\動情況,如果運用動力學需畫受力分析圖)
【根據(jù)題意,在C點時,滿足】(分具體情況討論,寫清楚討論的是哪一種情況)
①
從B到C過程,【由機械能守恒定律得】(運用定理的時候一定要把理論依據(jù)寫出來,這樣的解題才是天衣無縫的?。?
【②】(運用公式定理的時候,要與該理論的原始式子一致,因為等號每一邊都有含義。不要隨意調換,容易失分)
【由①、②式得】(標準答案里一般都寫清楚這個,判卷老師看著舒服,得分就受到好的影響唄)
從C回到A過程,滿足③
水平位移s=vt,④
由③、④式可得s=2R
從A到B過程,滿足⑤
∴