机械能复习课2
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机械能与内能复习一、分子热运动:1、物质是由组成的。
分子若看成球型,其直径以10-10m来度量。
2、一切物体的分子都在不停地做无规则的运动①扩散:不同物质在相互接触时,彼此进入对方的现象。
②扩散现象说明:A分子之间有间隙。
B分子在做不停的无规则的运动。
③课本中的装置下面放二氧化氮这样做的目的是:防止二氧化氮扩散被误认为是重力作用的结果。
实验现象:两瓶气体混合在一起颜色变得均匀,结论:气体分子在不停地运动。
④固、液、气都可扩散,扩散速度与温度有关。
⑤分子运动与物体运动要区分开:扩散、蒸发等是分子运动的结果,而飞扬的灰尘,液、气体对流是物体运动的结果。
3、分子间有相互作用的引力和斥力。
①当分子间的距离d=分子间平衡距离 r ,引力=斥力。
②d<r时,引力<斥力,斥力起主要作用,固体和液体很难被压缩是因为:分子之间的斥力起主要作用。
③d>r时,引力>斥力,引力起主要作用。
固体很难被拉断,钢笔写字,胶水粘东西都是因为分子之间引力起主要作用。
④当d>10r时,分子之间作用力十分微弱,可忽略不计。
破镜不能重圆的原因是:镜块间的距离远大于分子之间的作用力的作用范围,镜子不能因分子间作用力而结合在一起。
二、内能:1、内能:物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和,叫做物体的内能。
2、物体在任何情况下都有内能:既然物体内部分子永不停息地运动着和分子之间存在着相互作用,那么内能是无条件的存在着。
无论是高温的铁水,还是寒冷的冰块。
3、影响物体内能大小的因素:①温度:在物体的质量,材料、状态相同时,温度越高物体内能越大。
②质量:在物体的温度、材料、状态相同时,物体的质量越大,物体的内能越大。
③材料:在温度、质量和状态相同时,物体的材料不同,物体的内能可能不同。
④存在状态:在物体的温度、材料质量相同时,物体存在的状态不同时,物体的内能也可能不同。
4、内能与机械能不同:机械能是宏观的,是物体作为一个整体运动所具有的能量,它的大小与机械运动有关内能是微观的,是物体内部所有分子做无规则运动的能的总和。
教学课题:《机械能守恒定律》复习教、学案作者:吴永胜来源:《中学物理·高中》2013年第12期课时:一课时班级学习小组姓名:评价考纲重力做功与重力势能,机械能守恒定律及其应用.要求ⅡⅡ解读能够灵活运用重力做功与重力势能的关系、机械能守恒定律分析解决相关问题.它是解决力学问题的基本规律,是高考的重点.大部分题目都与牛顿运动定律、圆周运动等知识相互联系、综合命题,难度中等以上,多为计算题.(一)学习目标1.深入理解重力做功与重力势能,弹力做功与弹性势能.2.深入理解机械能守恒定律.(二)学习重难点1.重点:重力做功与重力势能,机械能守恒定律.2.难点:机械能守恒条件的理解.(三)教学方法问题式、合作学习、启发式、多媒体与动画相结合等.[自主预习]A.阅读教材(人教版)必修2第63页(第4节重力势能)、第67页(探究弹性势能的表达式)、第75页(机械能守恒定律)B.完成下列填空:一、重力势能、弹性势能1.重力势能(1)重力做功的特点①重力做功与无关,只与始末位置的有关.②重力做功不引起物体的变化.(2)重力势能①概念:物体由于被举高而具有的能量.③矢标性:重力势能是,正、负表示其大小.(3)相对性:选不同的零势能面,物体的重力势能的数值是的.若物体在参考平面以上,则重力势能为;若物体在参考平面以下,则重力势能为.通常选地面为参考平面.(4)系统性:重力势能属于物体和组成的系统,通常简单地说是物体的重力势能.(5)重力做功与重力势能变化的关系①定性关系:重力对物体做正功,重力势能就;重力对物体做负功,重力势能就.2.弹性势能(1)概念:物体由于发生而具有的能.(2)大小:弹簧的弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹簧的形变量,劲度系数,弹簧的弹性势能越大.[课堂总结]1.有什么收获?2.有什么疑问和困惑?3.你对课堂的建议(包括学生的学与老师的教)板书设计:《机械能守恒定律》复习课一、重力势能、弹性势能1.重力势能(1)重力做功的特点(2)重力势能(3)重力做功与重力势能变化的关系2.弹性势能二、机械能守恒定律1.机械能2.机械能守恒定律(1)内容(2)研究对象(3)表达式(4)守恒条件[作业]1.一蹦极运动员身系弹性蹦极绳从水面上方的高台下落,到最低点时距水面还有数米距离.假定空气阻力可忽略,运动员可视为质点,下列说法错误的是A.运动员到达最低点前重力势能始终减小B.蹦极绳张紧后的下落过程中,弹力做负功,弹性势能增加C.蹦极过程中,运动员、地球和蹦极绳所组成的系统机械能守恒D.蹦极过程中,重力势能的改变与重力势能零点的选取有关2.如图6所示,一个轻质弹簧一端固定在粗糙的斜面底端,弹簧轴线与斜面平行,小滑块A从斜面的某一高度由静止开始沿斜面向下运动一段距离后与弹簧接触,直到把弹簧压缩到最短.在此过程中下列说法正确的是A.滑块先做匀加速运动后做匀减速运动B.滑块先做匀加速运动,接触弹簧后再做匀加速运动最后做变减速运动C.滑块重力做功等于内能与弹性势能的增加量D.滑块重力势能减少量与内能之和等于弹性势能增加量。
第二节功率一、功率1.物体在单位时间内做的功叫做功率,它是表示力(或物体)做功的快慢的物理量,用P表示,P=错误!,单位为瓦特(W)其中W 表示物体所做的功,t表示物体做这些功所用的时间。
2.一物体在与速度方向成θ角的恒力F的作用下运动,则F 做功的功率为P=Fv cosθ,其中v为瞬时速度或平均速度,相对应地,P为瞬时功率或平均功率。
例1如图甲所示,一质量为1.2 kg的物体从倾角为30°、长度为10 m的光滑斜面顶端由静止开始下滑.物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少?整个过程中重力做功的平均功率是多少?甲乙【解析】物体下滑时做匀加速直线运动,其受力情况如图乙所示由牛顿第二定律F=ma得物体的加速度a=错误!=10×错误!m/s2=5 m/s2物体下落到底端时的速度v=2as=错误!m/s=10 m/s此时重力的瞬时功率P=mgv cos α=mgv cos 60°=60 W物体下滑过程中重力做的功W=mgs sin θ=mgs sin 30°=60 J物体下滑的时间t=错误!=错误!s=2 s重力做功的平均功率P=错误!=错误!W=30 W【答案】60 W,30 W例2跳绳是丽水市高中毕业生体育测试的项目之一,如图所示,高三的小李同学在某次测验过程中,一分钟跳180次,每次跳跃,脚与地面的接触时间为跳跃一次所需时间的错误!,g取10m/s2,则他克服重力做功的平均功率约为()A.20 W B.35 WC.75 W D.120 W【答案】C【解析】小李同学跳一次的时间是:t=错误!s=错误!s,他跳离地面向上做竖直上抛运动,到最高点的时间为:t1=12×错误!×(1-错误!)s=0。
1 s,此过程中克服重力做功为:W=mg(错误!gt错误!)=500×(错误!×10×0.01)J=25 J,跳绳时克服重力做功的功率为:错误!=错误!=错误!W=75 W,故C正确,A、B、D错误。
简单机械期末复习学案【考点扫描】通过实验探究,学会使用简单机械改变力的大小和方向;知道什么是杠杆及杠杆的五要素,能区分杠杆的种类,了解各类杠杆的特点;通过观察和实验,认识力臂的概念,会画杠杆的动力臂和阻力臂;知道杠杆平衡的条件,并能用它分析解决简单的有关杠杆平衡的问题,能进行简单的计算;通过观察和实验,能区别定滑轮和动滑轮;经历实验探究过程,了解使用定滑轮和动滑轮的特点;知道滑轮的工作原理,会用这一原理进行简单的计算;通过了解杠杆在生活中的实际应用,认识机械使用的历史发展过程,知道机械的使用对社会发展的作用。
【教学重点】杠杆和滑轮【教学难点】杠杆平衡条件和滑轮的特点 【教学过程】教学环节一、基本概念整理1.杠杆:一根在______的作用下能绕着____________转动的硬棒就叫杠杆。
2.支点: __ ____ (O); (2)动力: __ ____ (F 1);阻力:___ __;动力臂:从支点到动力______的______(L 1);阻力臂:从支点到阻力______的______(L 2)3.杠杆平衡的条件: ______×______=______×______.或写作:____________。
这个平衡条件也就是阿基米德发现的杠杆原理。
4. (1)省力杠杆:L 1>L 2,平衡时F 1____F 2。
特点是______,但____。
(如剪铁剪刀,铡刀,起子) (2)费力杠杆:L 1<L 2,平衡时F 1______F 2。
特点是______,但______。
(如钓鱼杠,理发剪刀等) (3)等臂杠杆:L 1=L 2,平衡时F 1______F 2。
特点是既______,也______。
(如:天平) 5.定滑轮特点:__________________。
(实 质是个等臂杠杆)6.动滑轮特点:_____________________________.(实质是动力臂为阻力臂二倍的杠杆)7.滑轮组:使用滑轮组时,滑轮组用几段绳子吊着物体,提起物体所用的力就是物重的________。
第2讲 动能和动能定理【课程标准】 1.理解动能和动能定理。
2.能用动能定理解释生产生活中的现象。
【素养目标】物理观念:了解动能的概念和动能定理的内容。
科学思维:会用动能定理分析曲线运动、多过程运动问题。
一、动能 定义 物体由于运动而具有的能公式 E k =21mv 2矢标性 动能是标量,只有正值,动能与速度方向无关状态量 动能是状态量,因为v 是瞬时速度 相对性 由于速度具有相对性,所以动能也具有相对性动能的 变化物体末动能与初动能之差,即ΔE k =12 mv 22 -12mv 21 。
动能的变化是过程量命题·生活情境滑滑梯是小朋友的乐趣所在,如图所示为一滑梯的实物图,水平段与斜面段平滑连接。
某小朋友从滑梯顶端由静止开始滑下,经斜面底端后水平滑行一段距离,停在水平滑道上。
整个过程小朋友的动能如何变化? 提示:先增大后减小,最后变为0。
二、动能定理命题·科技情境荷兰埃因霍芬理工大学的太阳能团队研发出一款太阳能房车,车顶上配有一个8.8平方米的太阳能电池板,搭配60 kW·h的锂离子电池,最高时速可达120 km。
在晴朗的阳光下,该车一天可以行驶约730 km,而在电池充满电后,夜间行驶的续航里程也可以达到600 km。
(1)该款房车的能量转化关系是什么?提示:太阳能转化为电能,电能转化为动能和内能。
(2)若该款房车的质量为m,以恒定功率P启动,经时间t速度达到最大v,则房车受到的阻力在此过程中做的功是多少?提示:12mv2-Pt。
角度1 动能(1)质量大的物体,动能一定大。
( ×)(2)速度方向变化,物体的动能一定变化。
( ×)(3)动能不变的物体一定处于平衡状态。
( ×)角度2 动能定理(4)如果物体所受的合外力不为零,那么合外力对物体做的功一定不为零。
( ×)(5)合外力做功是物体动能变化的原因。
( √ ) (6)动能定理只适用于同时作用的力做功。
机械能复习学案(1)
制定人:陈志红审核:高一物理使用时间:2012.5.21 编号:1401
Ⅰ功的计算方法:
(1)W=FScosθ,该方法主要适用于求恒力的功;(2)w=Pt,该方法主要适用于求恒定功率时牵引力做功; (3)用动能定理求功,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功;(4)利用功是能量转化的量度求,如果物体只受重力和弹力作用,或只有重力或弹力做功时,满足机械能守恒定律。
如果求弹力这个变力做的功,可用机械能守恒定律来求解。
【例题1】如图1所示,质量m为2千克的物体,从光滑斜面的顶端A点以v0=5米/秒的初速度滑下,在D点与弹簧接触并将弹簧压缩到B点时的速度为零,已知从A到B的竖直高度h=5米,求弹簧的弹力对物体所做的功。
图1
【例题2】质量为4000千克的汽车,由静止开始以恒定的功率前进,它经100/3秒的时间前进425米,这时候它达到最大速度15米/秒。
假设汽车在前进中所受阻力不变,求阻力为多大。
Ⅱ机械能守恒定律的应用
应用机械能守恒定律的基本思路:
应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合守恒条件,机械能就守恒。
而且机械能守恒,只涉及物体系的初、末状态的物理量,而不须分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化。
应用的基本思路如下;
1.选取研究对象----物体系或物体。
2.根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒。
3.恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。
根据机械能守恒定律列方程,进行求解。
【例题3】在距离地面20m高处以15m/s的初速度水平抛出一小球,不计空气阻力,取g=10m/s2,求小球落地速度大小。
Ⅲ课堂练习
1.有三个质量都是m的小球a、b、c,以相同的速度v0在空中分别竖直向上、水平和竖直向下抛出,三球落地时
A.动能不同
B.重力做功不同
C.机械能相同
D.重力势能变化量不同
2.(2002年全国高考试题)在光滑水平面上有两个相同的弹性小球A 、B ,质量都为m .现B 球静止.A 球向B 球运动,发生正碰.已知碰撞过程中总机械能守恒,两球压缩最紧时弹性势能为E p ,则碰前A 球的速度等于
A.
m E p B.
m E p 2
C.2m
E p D.2m
E p 2
3.如图2,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 的运动过程中
图2
A .小球和弹簧总机械能守恒
B .小球的重力势能随时间均匀减少
C .小球在b 点时动能最大
D .到c 点时小球重力势能的减少量等于弹簧弹性势能的增加量
4.(2002年全国春季高考试题)如图3所示,下列四个选项的图中,木块均在固定的斜面上运动,其中图A 、B 、C 中的斜面是光滑的,图D 中的斜面是粗糙的,图A 、B 中的F 为木块所受的外力,方向如图中箭头所示,图A 、B 、D 中的木块向下运动.图C 中的木块向上运动.在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是
图3
5.将一物体以速度v从地面竖直上抛,当物体运动到某高度时,他的动能恰为重力势能的一半,不计空气阻力,则这个高度为
A.v2/g
B.v2/2g
C.v2/3g
D.v2/4g。