2011高三物理一轮复习教学案27-实验：机械能及其守恒定律

第五章机械能及其守恒定律（复习）★新课标要求1、运用能量的观点分析解决有关问题时，可以不涉及过程中力的作用细节。

2、功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径，同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据。

3、高考对本章考查的热点包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律。

考查的特点是灵活性强、综合面大，能力要求高。

★ 复习重点功和功率、功和能的关系（重力作功和重力势能的关系、动能定理）、机械能守恒定律的应用。

★ 教学难点功和能的关系（重力作功和重力势能的关系、动能定理）、机械能守恒定律的应用。

★ 教学方法：复习提问、讲练结合。

★ 教学过程（一）投影全章知识脉络，构建知识体系（二）本章要点综述Ⅰ 功和功率：1、功：功的计算公式：做功的两个不可缺少的因素：（1）力；（ 2）在力的方向上发生的位移；功是标量、是过程量。

注意：当=时， W=0 。

例如：线吊小球做圆周运动时，线的拉力不做功；当<时，力对物体做负功，也说成物体克服这个力做了功（取正值）2、功率：定义：文字表述：_________________________________________________；公式表示： _________________ ；物理意义： ___________________________；国际单位：__________ ；其他单位： 1 千瓦 =1000瓦特。

其他计算公式：平均功率_____________________；瞬时功率 _____________________ 。

额定功率是发动机正常工作时的最大功率；实际输出功率小于或等于额定功率。

Ⅱ重力势能和弹性势能：1、重力势能：（1）重力做功的特点：重力对物体做的功只跟起点和终点的位置有关，而跟物体的运动的路径无关。

（2）重力势能的定义：文字表述： _____________________________________________；公式表示： _____________________________________________性质：重力势能是标量、状态量、相对量。

2011高三物理一轮复习教学案（28）--机械能守恒定律（37）--探究功与物【学习目标】⒈正确理解机械能及机械能守恒定律的内容。

⒉能判断物体的机械能是否守恒。

⒊掌握利用机械能守恒定律解题的基本方法。

【自主学习】⒈机械能包括能和能，重力做功功能和能可以转化。

⒉机械能守恒定律：在做功的物体系统内，与可以而总的保持不变。

⒊一个小球在真空中自由下落，另一个质量相同的小球在粘滞性较大的液体中匀速下落，它们都由高度为h1的地方下落到高度为h2的地方。

在这两种情况下，重力所做的功相等吗？重力势能各转化成什么形式的能量？⒋只有重力做功和只受重力是一回事吗？⒌怎样判断物体的机械能是否守恒？⒍利用机械能守恒定律解题的基本步骤是什么？【典型例题】例题⒈关于机械能守恒的叙述，下列说法中正确的A做匀速直线运动的物体机械能一定守恒。

B 做变速运动的物体机械能可能守恒。

C外力对物体做功为零，则物体的机械能守恒。

D若只有重力对物体做功，则物体的机械能守恒。

例题⒉以10m/S的速度将质量为M的物体从地面竖直上抛，若忽略空气阻力，求⑴物体上升的最大高度？⑵上升过程中何处重力势能和动能相等？例题⒊某人在距离地面⒉6m的高处，将质量为0.2㎏的小球以V0=12m/S的速度斜向上抛出，小球的初速度的方向与水平方向之间的夹角300，，g=1Om/S2，求：⑴人抛球时对小球做的功？⑵若不计空气阻力，小球落地时的速度大小？⑶若小球落地时的速度大小为V1=13m/S，小球在空气中运动的过程中克服阻力做了多少功？例题 ⒋小钢球质量为M ，沿光滑的轨道 由静止滑下，如图所示，圆形轨道的半径为R ，要使小球沿光滑圆轨道恰好能通过最高点，物体应从离轨道最底点多高的地方开始滑下？【针对训练】⒈在下列实例中运动的物体，不计空气阻力，机械能不守恒的是：A 、起重机吊起物体匀速上升；B 、物体做平抛运动；C 、圆锥摆球在水平面内做匀速圆周运动；D 、一个轻质弹簧上端固定，下端系一重物，重物在竖直方向上做上下振动（以物体和弹簧为研究对象）。

高三复习课《机械能守恒定律》教学设计一．教学目标1．掌握重力势能、弹性势能的概念，并能计算；2．掌握机械能守恒的条件，会判断物体的机械能是否守恒；3．掌握机械能守恒定律的三种表达形式，理解其物理意义，并能熟练应用；二．教学重点机械能守恒的判断和运用机械能守恒定律解决问题。

三．教学难点运用机械能守恒定律解决问题。

四．教学方法问题引导、教师启发，学生讨论、交流。

五．教学过程（一）重力做功与重力势能的关系1.重力做功的特点(1)重力做功与路径无关，只与始末位置的高度差有关.(2)重力做功不引起物体机械能的变化.2.重力势能(1)表达式：E p ＝mgh .(2)重力势能的特点重力势能是物体和地球所共有的，重力势能的大小与参考平面的选取有关，但重力势能的变化与参考平面的选取无关.3.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，重力势能减小；重力对物体做负功，重力势能增大；(2)定量关系：重力对物体做的功等于物体重力势能的减小量.即W G ＝－(E p2－E p1)＝－ΔE p .（二）弹性势能1.定义：发生弹性形变的物体之间，由于有弹力的相互作用而具有的势能.2.弹力做功与弹性势能变化的关系：弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加.即W ＝－ΔE p .（三）机械能守恒定律1.内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以互相转化，而总的机械能保持不变.2.表达式：mgh 1＋12m v 12＝mgh 2＋12m v 22. 3.机械能守恒的条件(1)系统只受重力或弹簧弹力的作用，不受其他外力.(2)系统除受重力或弹簧弹力作用外，还受其他内力和外力，但这些力对系统不做功.(3)系统内除重力或弹簧弹力做功外，还有其他内力和外力做功，但这些力做功的代数和为零.(4)系统跟外界没有发生机械能的传递，系统内、外也没有机械能与其他形式的能发生转化.4.机械能守恒定律的进一步理解(1)只有重力做功时，只发生动能和重力势能的相互转化.如自由落体运动、抛体运动等.(2)只有系统内弹力做功，只发生动能和弹性势能的相互转化.如在光滑水平面上运动的物体碰到一个弹簧，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒. (3)只有重力和系统内弹力做功，只发生动能、弹性势能、重力势能的相互转化.如自由下落的物体落到竖直的弹簧上，和弹簧相互作用的过程中，对物体和弹簧组成的系统来说，机械能守恒.(4)除受重力(或系统内弹力)外，还受其他力，但其他力不做功，或其他力做功的代数和为零.如物体在沿斜面向下的拉力F的作用下沿斜面向下运动，其拉力的大小与摩擦力的大小相等，在此运动过程中，其机械能守恒.【例1】如图所示，用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上，物块A紧靠竖直墙壁，一颗子弹沿水平方向射入物块B后留在其中，由子弹、弹簧和A、B所组成的系统在下列依次进行的过程中，机械能不守恒的是()A．子弹射入物块B的过程B．物块B带着子弹向左运动，直到弹簧压缩量最大的过程C．弹簧推着带子弹的物块B向右运动，直到弹簧恢复原长的过程D．带着子弹的物块B因惯性继续向右运动，直到弹簧伸长量达最大的过程【例2】如图所示，质量为m的物体以速度v0离开桌面后经过A点时，小球的速度vA是多少？（不计空气阻力，重力加速度为g)【例3】如图所示，质量都是m 的物体A 和B ，通过轻绳子跨过滑轮相连。

咐呼州鸣咏市呢岸学校第三高三物理一轮复习< 机械能守恒律>知识与技能1．知道什么是机械能，知道物体的动能和势能可以相互转化．2．会正确推导物体在光滑曲面上运动过程中的机械能守恒，理解机械能守恒律的内容，知道它的含义和适用条件．3．在具体问题中，能判机械能是否守恒，并能列出机械能守恒的方程式。

过程与方法1．在具体的问题中判物体的机械能是否守恒．2．初步从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题．情感、态度与价值观通过能量守恒的教学，使学生树立观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题．的机械能，尤其是分析、判断物体所具有的重力势能．3．用机械能守恒律解决具体问题．教学1．掌握机械能守恒律的推导、建立过程，理解机械能守恒律的内容．2．在具体的问题中能判机械能是否守恒，并能列出律的数学表达式．教学难点1．从能的转化和功能关系出发理解机械能守恒的条件．2．能正确判断研究对象在所经历的过程中机械能是否守恒，能正确分析物体系统所具有探究、讲授、讨论、练习教具准备投影仪、细线、小球，带标尺的铁架台、弹簧振子．教学活动[课导入]师：我们已学习了重力势能、弹性势能、动能．这些不同形式的能是可以相互转化的，那么在相互转化的过程中，他们的总量是否发生变化?这节课我们就来探究这方面的问题．[课教学]一、动能和势能的相互转化师：现在看这样几个例子，分析各个物体在运动过程中能量的转化情况．(投影展示教材上的实例，包括自由下落的物体、沿光滑斜面向下运动的物体、竖直上抛的物体，这些物体最好是具体的实物，以增加学生学习的兴趣，减小问题的抽象性)师：我们先来看自由落体运动的物体，自由落体运动是一种最简单的加速运动，在这个运动过程中能量的转化情况是怎样的?生：在自由落体运动中，物体在下落的过程中速度不断增大，动能是增加的；而随着高度的减小，物体的重力势能是减少的．师：在竖直上抛运动的过程中，能量的转化情况又是怎样的?生：竖直上抛运动可以分成两个阶段，一个是上升过程的减速阶段，一个是下落过程的加速阶段，下落过程的加速阶段能量的变化过程和自由落体运动中能量的转化过程是一样的，动能增加，重力势能减少，因为这个阶段的运动实质上就是自由落体运动．在上升过程中，物体的动能减少，重力势能增加．师：物体沿光滑斜面上滑，在运动过程中受到几个力，有几个力做功，做功的情况又是怎么样的?生：在物体沿光滑的斜面上滑时，物体受到两个力的作用，其中包括物体受到的重力和斜面对它的支持力，这两个力中重力对物体做负功，支持力的方向始终和物体运动方向垂直，所以支持力不做功．师：在竖直上抛过程中能量的转化情况是怎样的?生：在竖直上抛过程中，先是物体的动能减少，重力势能增加，然后是重力势能减少，动能增加．师：我们下面再看这样一个例子：(演示：如图5．8—1，用细线、小球、带有标尺的铁架台做．把一个小球用细线悬挂起来，把小球拉到一高度的A点，然后放开，小球在摆动过程中，重力势能和动能相互转化．我们看到，小球可以摆到跟A点高的C点，如图5．8—1甲．如果用尺子在某一点挡住细线，小球虽然不能摆到C点，但摆到另一侧时，也能到达跟A点相同的高度，如图5．8—1乙)师：在这个小中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小说明了什么问题?生：小球在摆动过程中受重力和绳的拉力作用．拉力和速度方向总垂直，对小球不做功，只有重力对小球能做功．证明，小球在摆动过程中重力势能和动能在不断转化．在摆动过程中，小球总能回到原来的高度．可见，重力势能和动能的总和不变．师：上面几个例子都是说明动能和重力势能之间的相互转化，那么动能和另外一个势能——弹性势能之间的关系又是什么呢?我们看下面一个演示．(演示，如图5．8—2，水平方向的弹簧振于．用弹簧振子演示动能和弹性势能的相互转化)师：在这个小中，小球的受力情况如何?各个力的做功情况如何?这个小说明了什么?(学生观察演示，思考问题，选出代表发表见解)生1：小球在往复运动过程中，竖直方向上受重力和杆的支持力作用，水平方向上受弹力作用．重力、支持力和速度方向总垂直，对小球不做功；只有弹簧的弹力对小球能做功．生2：证明，小球在往复运动过程中弹性势能和动能在不断转化．小球在往复运动过程中总能回到原来的位置，可见，弹性势能和动能的总和该不变．师：动能和重力势能的总和或者动能和弹性势能的总和叫做什么能量?生：动能和重力势能和弹性势能的总和叫做机械能．师：上述几个例子中，系统的机械能的变化情况是怎样的?生：虽然动能不断地变化，势能也不断地变化，它们的变化该存在一个规律，即总的机械能是不变的．(课堂训练)如图5．8—3所示，桌面高为A，质量为m的小球从离桌面高为H处自由落下，不计空气阻力，假设桌面处的重力势能为零，那么小球落到地面前瞬间的机械能为…………………………………………( )A.mghB.mgHC.mg(H+h)D.mg(H—h)解析：机械能是动能和势能的总和，因为选桌面为零势舶面，所以开始时机械能为mgH，由于小球在下落过程中只受重力，所以小球在落地之前机械能守恒，即在下落过程中任意一个位置机械能都与开始时机械能相．答案：B师：刚刚这些例子只是半量地了解机械能内部动能和势能的转化情况，要想精确地解决这个问题，还需要进一步的研究．我们得到动能和势能之间可以相互转化，那么在动能和势能的转化过程中，动能和势能的和是否真的保持不变?下面我们就来量讨论这个问题．二、机械能守恒律师：我们来看这样一个问题：(投影课本23页图5．8—3的问题，学生自主推导结论，老师巡视指导，及时解决学生可能遇到的困难．投影学生的推导过程，和其他学生一起点评)物体沿光滑曲面滑下，只有重力对物体做功．用我们学过的动能理以及重力的功和重力势能的关系，推导出物体在A处的机械能和B处的机械能相．师：这个问题该怎样解决，结论是什么?生：推导的结果为：E k2 +E P2 =E k1 + E P1，即E1= E2．师：这个结论用文字表达该是什么?生：动能和重力势能可以相互转化，而总的机械能保持不变．师：这个结论的前提是什么?生：这个结论的前提是在只有重力做功的物体系统内．师：除了这样一个条件之外，在只有弹力做功的系统内，动能和弹性势能可以相互转化，而总的机械能不变．师(得出结论)：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和弹性势能可以相互转化，总的机械能也保持不变，这就是机械能守恒律．为了熟悉机械能守恒律的解题步骤，我们看下面的例题．(投影展示课本23页例题，学生尝试解决这个问题，在解决问题中体会用机械能守恒律解决问题的一般步骤)把一个小球用细线悬挂起来，就成为一个摆，摆长为L，最大倾角为θ．小球到达最底端的速度是多大?师：这个问题该怎样分析?生：和刚刚举的例子一样，小球在摆动过程中受到重力和细线的拉力．细线的拉力与小球的运动方向垂直，不做功，所以整个过程中只有重力做功，机械能守恒．小球在最高点只有重力势能，没有动能，计算小球在最高点和最低点的重力势能的差值，根据机械能守恒律就能得到它在最低点的动能，从而计算出在最低点的速度．师：具体的解答过程是什么?师：通过这个题目的解答，你能够得到什么启发呢?生1：机械能守恒律不涉及运动过程中的加速度和时间，用它来处理问题要比牛顿律方便．生2：用机械能守恒律解题，必须明确初末状态机械能，要分析机械能守恒的条件．师：下面总结一下用机械能守恒律解决问题的一般步骤．(投影学生总结的用机械能守恒律解题的一般步骤，组织学生讨论完善这个问题，形成共同的看法)(参考解题步骤)生：可以分为以下几步进行：1．选取研究对象——系统或物体．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，确研究对象在过程的初末状态时的机械能．4．根据机械能守恒律列方程，进行求解．师：它和动能理解题的相同点是什么呢?生：这两个理都可以解决变力做功问题和运动轨迹是曲线的问题．它们都关心物体初末状态的物理量．师：用动能理和机械能守恒律解题的不同点是什么?生：机械能守恒律需要先判断机械能是不是守恒，而用动能理时要求要比机械能守恒律条件要宽松得多．用机械能守恒律解决问题首先要规零势能面，而用动能理解决问题那么不需要这一步．师：刚刚同学们分析得都很好，机械能守恒律是一个非常重要的律，一要熟练掌握它．〔四〕实例探究☆对机械能守恒律条件的理解［例1］如下图，以下四个选项的图中，木块均在固的斜面上运动，其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。

机械能守恒教案教案标题：机械能守恒教案教案目标：1. 理解机械能守恒的概念和原理。

2. 能够应用机械能守恒原理解决与机械能守恒相关的问题。

3. 掌握与机械能守恒相关的计算方法和公式。

4. 引导学生进行实践操作，通过实验验证机械能守恒定律。

教案步骤：引入活动：1. 引入课题：通过展示一段由高处自由落体的物体和弹簧上下压缩的实验视频，引发学生对机械能守恒的兴趣，并启发他们思考关于能量转化和守恒的问题。

知识讲解：2. 简要介绍机械能和机械能守恒的概念，强调机械能由动能和势能组成的特点。

3. 讲解机械能守恒定律，即在没有外力做功的情况下，一个系统的机械能总和保持不变。

4. 提供实例解释机械能守恒，在不同情景下如弹簧振动、自由落体等的应用。

练习应用：5. 发放练习题，让学生通过计算实际问题，应用机械能守恒定律进行解答。

6. 教师进行示范讲解，并解答学生疑惑。

实践操作：7. 安排学生进行机械能守恒的实验操作。

8. 学生通过观察和实验记录，验证机械能守恒定律，并总结实验结果。

讨论和总结：9. 引导学生进行小组或全班讨论，通过分享实验结果和应用案例，加深对机械能守恒的认识。

10. 教师总结课堂内容，强调机械能守恒定律在物理学中的重要性，并提醒学生在日常生活中的实际应用。

作业布置：11. 布置适量的机械能守恒的练习题作为课后作业，巩固学生对所学知识的理解和应用能力。

教学资源：1. 视频展示：机械能守恒实验视频、相关概念解释视频等。

2. 练习题：编写机械能守恒相关的计算练习题。

3. 实验器材：弹簧、小球、计时器等。

教学评估：1. 对学生的课堂参与情况进行评估，关注学生对机械能守恒概念的理解和回答问题的准确性。

2. 评估学生在练习题中的应用能力，包括计算方法和答案的准确性。

3. 对学生的实验操作和实验结果进行评估，关注学生对机械能守恒定律的实验验证能力。

教案建议和指导：1. 在讲解机械能守恒时，可通过生动的例子和实例进行解释，帮助学生更好地理解和应用。

第讲机械能和机械能守恒学习目标：1．知道的定义和机械能守恒的内容2．能够判断物体或物体系统机械能是否守恒3．会用机械能守恒定律解决个能物理问题重点难点：守恒条件和守恒定律的运用【知识清单】一、重力势能1．概念：物体由而具有的能量，叫重力势能。

2．表达式：E P =说明：（1）重力势能具有，重力势能的值跟参考平面的选取有关。

参考面以上重力势能为，参考面以下重力势能为。

（2）重力势能是属于物体和地球这一系统共有的。

“共有”是指重力势能“存在”意义上的共有。

假设没有了地球，就不存在重力了，重力势能也就不存在了。

３．重力做功与重力势能变化的关系：（1）重力做功与路径_________，只与初、末位置的竖直________有关。

（2）重力做正功，重力势能_______，减少的重力势能等于__________重力做负功，重力势能_______，增加的重力势能等于__________二、弹性势能1．概念：物体由于发生而具有的能叫弹性势能。

2．弹性势能的大小：跟及有关，型变量越大，弹性势能越。

三、机械能守恒定律1、机械能：和（包括重力势能和弹性势能）统称机械能。

2、机械能守恒定律（1）内容：在只有（或弹簧的）做功的情形下，物体的（或）和动能发生相互转化，但总的机械能保持不变。

（2）守恒条件：①只有重力、弹力做功；②除重力和弹力以外的其它力做功代数和为零。

说明：机械能守恒时，并不是物体只受重力和弹力，也可以受其它力，但其它力不能做功或做功代数和为零。

因为其它力做功是引起机械能变化的原因。

【例题详解】考点一：机械能守恒的判定方法方法一：根据机械能的定义判断方法二、通过分析做功来判断方法三、通过能量的转化来判断【例题1】、如图所示，斜面体置于光滑水平地面上，其光滑斜面上有一物体由静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中，下列说法正确的是A.物体的重力势能减少，动能增大B.物体的重力势能完全转化为物体的动能C.物体的机械能减少D.物体和斜面体组成的系统机械能守恒【思考题1】如图所示，一轻弹簧左端固定在长木板M的左端，右端与小木块m连接，且m、M及M与地面间摩擦不计．开始时，m和M均静止，现同时对m、M施加等大反向的水平恒力F1和F2，设两物体开始运动以后的整个运动过程中，弹簧形变不超过其弹性限度。

高考物理必修专题复习教案机械能及其守恒定律课时安排：2课时教学目标：1．深入理解功和功率的概念，掌握重力做功与重力势能变化的关系，熟练应用动能定理求解有关问题。

2．应用机械能守恒定律解决实际问题，提高分析解决实际问题的能力本讲重点：动能定理，机械能守恒定律及其应用本讲难点：1．动能和动能定理2．机械能守恒定律及其应用一、考纲解读本专题涉及的考点有：功和功率，动能和动能定理，重力做功与重力势能，功能关系、机械能守恒定律及其应用。

《大纲》对本部分考点均为Ⅱ类要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用。

功能关系一直都是高考的“重中之重”，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分量重，而且还经常有高考压轴题。

考查最多的是动能定理和机械能守恒定律。

易与本部分知识发生联系的知识有：牛顿运动定律、圆周运动、带电粒子在电场和磁场中的运动等，一般过程复杂、难度大、能力要求高。

本考点的知识还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理问题的能力。

所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建立物理模型、运用数学知识解决物理问题的能力。

二、命题趋势本专题涉及的内容是动力学内容的继续和深化，是高中物理的重点，也是高考考查的热点。

要准确理解功和功率的意义，掌握正功、负功的判断方法；要深刻理解机械能守恒的条件，能够运用功能关系解决有关能量变化的综合题。

三、例题精析【例1】一位质量为m 的运动员从下蹲状态向上起跳，重心升高h 后，身体伸直并刚好离开地面，速度为v ，在此过程中，A ．地面对他做的功为221mv B ．地面对他做的功为241mv C ．地面对他做的功为mgh mv 221 D ．地面对他做的功为零解析：地面对人作用力的位移为零，所以做功为零。

答案：D。

题后反思：本题考查功的概念。

高考题素有入题容易下手难的美誉，地面对人的作用力到底做功不做功？如果不做功那人的动能哪里来的？高考题就是把对基本规律、概念的考查融入到人们所熟识而又陌生的情境下进行考查的。

第五章 机械能及其守恒定律第一讲 功和功率一、基本概念（一）功1．定义：物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，就说力对物体做了功。

2．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移。

3．计算公式：W=F ·scos α，其中F 是恒力，s 为力的作用点的位移，α为F 、s 二者之间的夹角。

4．功是标量，其单位是焦（J ）。

正功表示是动力对物体做功，负功表示阻力对物体做功。

5．合力的功：合力的功等于这个合力的分力所做功的代数和。

即： ++=21W W W 合（二）功率1.功率是表示做功的快慢的物理量，计算公式为t w P =或θcos Fv P =。

功率的单位是瓦（W ）。

2.由公式tw P =求得的一般是平均功率。

由公式αcos Fv P =求得的一般是瞬时功率（v 为瞬时速度），也可以是平均功率（v 为平均速度）。

3.发动机铭牌上的额定功率，指的是该发动机正常工作时的输出功率.并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率.实际输出功率可在零和额定值之间取值.（三）几点说明1.常用的判断力做功与否及做功正负的方法：根据功的计算公式W ＝Flcos α可得到以下几种情况：(1)看力F 与l 夹角α——常用于恒力做功的情形.(2)看力F 与v 方向夹角α——常用于曲线运动情形.若α为锐角做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功，也叫物体克服阻力做功2．摩擦力的功无论是静摩擦力，还是动摩擦力都可以做正功、负功还可以不做功．一对静摩擦力做功的代数和为零，滑动摩擦力对某物体不总是做负功，但是对产生摩擦力的两物体组成的系统中的一对滑动摩擦力做的总功总是负值，Ｗ＝－f Δs ，Δs 为两物体间的相对滑动距离．3.变力做功一般不能依定义式W=Fscos α直接求解，但可依物理规律间接求解.如利用平均力法、图象法（F-s 图）、动能定理法等方法求解（四）机车的恒功率启动和匀加速启动（1）恒功率启动（恒定功率启功卡车，牵引力是变力，不能用公式直接求功，但可用W ＝Pt 求功） 机车自静止开始，保持牵引力的功率不变，在运动过程中阻力F f 也不变；随速度v 的增加，牵引力F 会减小，加速度减小；当F=F f 时，a=0，此时速度最大，且v m =P/F f ；以后以v m 做匀速直线运动，其过程可以由下面的框图表示。

实验六验证机械能守恒定律【考纲知识梳理】一、实验目的验证机械能守恒定律二、实验原理物体在自由下落过程中，重力势能减少，动能增加。

如果忽略空气阻力，只有重力做功，物体的机械能守恒，重力势能的减少等于动能的增加。

设物体的质量为m，借助打点计时器打下纸带，由纸带测算出至某时刻下落的高度h及该时刻的瞬时速度v；进而求得重力势能的减少量│△E p│=mgh和动能的增加量△E K=1/2mv2；比较│△E p│和△E K，若在误差允许的范围内相等，即可验证机械能守恒。

测定第n点的瞬时速度v n：依据“物体做匀变速直线运动，在某段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度”，用公式v n=（h n+1-h n-1）/2T计算(T为打下相邻两点的时间间隔)。

三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，交流电源，纸带(复写纸片)，重物(带纸带夹子)，导线，刻度尺，铁架台(带夹子)。

【要点名师精解】一、实验步骤1、按图装置固定好计时器，并用导线将计时器接到电压合适的交流电源上(电火花计时器要接到220 V交流电源上，电磁打点计时器要接到4 V～6 V的交流低压电源上)。

2、将纸带的一端用小夹子固定在重物上，使另一端穿过计时器的限位孔，用手竖直提着纸带，使重物静止在靠近计时器的地方。

3、接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器就在纸带上打下一系列小点。

4、换几条纸带，重做上面的实验。

5、从几条打上了点的纸带上挑选第一、二两点间的距离接近2 mm且点迹清晰的纸带进行测量。

6、在挑选出的纸带上，先记下打第一个点的位置0(或A)，再任意选取几个点1、2、3(或B、C、D)等，用刻度尺量出各点到0的距离h1、h2、h3等，如图所示。

7、用公式v n=（h n+1-h n-1）/2T计算出各点对应的瞬时速度v1、v2、v3等。

8、计算出各点对应的势能减少量mgh n和动能的增加量1/2mv n2的值，进行比较，得出结论。

实验教案：机械能守恒
教学目标：
1. 学生能够通过实验观察机械能的转换过程。

2. 学生能够理解机械能守恒的原理。

3. 学生能够运用机械能守恒原理解释相关现象。

教学方法：
1. 实验操作：学生通过实际操作实验，观察机械能的转换过程。

2. 小组讨论：学生分组进行讨论，共同探究机械能守恒的原理。

教学准备：
1. 实验室用具：滑轮、绳子、重物、支架、刻度尺、计时器等。

2. 安全防护用品：安全眼镜、手套等。

教学过程：
一、导入
1. 引导学生思考机械能的概念，如动能、势能等。

2. 提问：机械能是否可以转换？机械能是否守恒？
二、实验探究
1. 提问：如何验证机械能守恒原理？
2. 分组实验：每组将滑轮、绳子、重物和支架组合成一个简单的滑轮系统。

学生通过改变重物的起始高度和速度，观察和记录重物的运动情况。

3. 学生汇报实验结果，讨论机械能的转换和守恒过程。

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