第七章第四节
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(1)范围俄罗斯横跨亚欧大陆的北部,包括欧洲东部和亚洲北部,面积超过1700万km²,是世界上面积最大的国家,亚洲部分约占3/4,欧洲部分约占1/4。
(2)地跨亚、欧两大洲的欧洲国家俄罗斯地跨亚、欧两大洲,但历来被认为是欧洲国家。
俄罗斯的欧洲部分,面积约占国土总面积的1/4,人口却占全国总人口的3/4,历史上一直是全国政治、经济、文化活动集中的地区。
首都莫斯科位于它的欧洲部分中央,并且欧洲部分分布着俄罗斯主要的工业、农业、城市、人口和交通线路。
(3)邻国俄罗斯陆上与芬兰、白俄罗斯、乌克兰、哈萨克斯坦、中国、蒙古、朝鲜等国为邻,与我国有绵延很长的边界线。
(4)人口、民族和语言俄罗斯有1.46亿人口(2020年),共有194个民族,其中俄罗斯族占总人口的77.7%,是世界上人口较少速度最快的国家之一,社会男女性别比例失调,人口分布极不均衡(西多东少),多信奉东正教,通用语言是俄语。
2.地形和地势(1)俄罗斯大部分地区地势较为平坦,平原和高原面积广大,西部以平原为主,东部多高原、山地。
乌拉尔山脉以西为东欧平原,向东依次为西西伯利亚平原、中西伯利亚高原和东西伯利亚山地。
方法总结1乌拉尔河和伏尔加河属于内流河里海是世界上面积最大的湖泊,同时也是世界最大的咸水湖,所以,流入里海的伏尔加河和作为亚、欧两洲分界线的乌拉尔河属于内流河,其中,伏尔加河是世界最长的内流河、欧洲最长的河流。
方法总结2俄罗斯西伯利亚地区河流航运价值不高的原因西伯利亚地区纬度高,气温低,河流的结冰期长,因此该地区的河流虽然长度较长,水量较大,但航运价值不高。
但伏尔加河位于东欧平原,气候受海洋影响较大,水量大、结冰期短,水流平缓,是俄罗斯航运价值最大的河流。
4.气候类型及特点(1)受纬度位置影响:北冰洋沿岸地区属于寒带气候,终年严寒;其余大部分地区属于温带大陆性气候(冬季寒冷而漫长,夏季温暖而短促)。
(2)受海陆位置影响:东部太平洋沿岸地区是温带季风气候;广大内陆地区为温带大陆性气候。
5 探究弹性势能的表达式一、弹性势能1.定义:发生弹性形变的物体的各部分之间,由于有弹力的相互作用而具有的势能. 2.弹簧的弹性势能:弹簧的长度为原长时,弹性势能为0,弹簧被拉长或被压缩后,就具有了弹性势能.二、探究弹性势能的表达式 1.猜想(1)弹性势能与弹簧被拉伸的长度有关,同一个弹簧,拉伸的长度越大,弹簧的弹性势能也越大.(2)弹性势能与弹簧的劲度系数有关,在拉伸长度l 相同时,劲度系数k 越大,弹性势能越大. 2.探究思想:研究弹力做功与弹性势能变化的关系.3.“化变为恒”求拉力做功:W 总=F 1Δl 1+F 2Δl 2+…+F n Δl n . 4.“F -l ”图象面积的意义:表示F 做功的值.判断下列说法的正误.(1)不同弹簧发生相同的形变时,弹力做功相同.(×) (2)同一弹簧长度不同时,弹性势能一定不同.(×)(3)发生弹性形变的物体都具有弹性势能.(√)(4)弹性势能与弹簧的形变量和劲度系数有关.(√)(5)弹簧被压缩时,弹性势能为负;弹簧被拉伸时,弹性势能为正.(×)(6)弹力做正功,弹性势能就增大;弹力做负功,弹性势能就减小.(×)一、探究弹性势能的表达式1.如图所示,在光滑水平面上用物块向左压缩弹簧一定距离后,把物块静止释放,我们多做几次实验发现,同一根弹簧,压缩的长度越大,物体被弹开的速度越大.不同弹簧,在压缩量相同时,劲度系数越大,物体被弹开的速度越大.(1)由此我们猜测,弹簧的弹性势能可能与哪些因素有关?(2)我们在研究重力势能的时候,是从分析重力做功入手的,由此你得到什么启发?答案(1)与劲度系数和形变量有关(2)可以通过探究弹力做功来研究弹性势能.2.如图所示,弹簧处于原长时,其右端位于A点.现将弹簧由A点缓慢拉到B点,使其伸长Δl(仍处于弹性限度内):(1)在从A拉到B的过程中弹簧的弹性势能如何变化?弹性势能与拉力做的功有什么关系?(2)拉力F是恒力吗?怎样计算拉力的功?(3)作出F-Δl图象并类比v-t图象中面积的含义,思考F-Δl图象中“面积”有何物理意义?当Δl=x时,其表达式是怎样的?答案(1)弹簧的弹性势能变大.拉力做的功越多,弹簧储存的弹性势能越大且拉力做的功等于弹簧的弹性势能.(2)拉力F不是恒力,故不能用W=FΔl计算拉力的功.若将从A到B的过程分成很多小段Δl1、Δl2、Δl3…,在各个小段上拉力可近似认为是不变的.各小段上拉力做的功分别是F1Δl1、F2Δl2、F 3Δl 3…,拉力在整个过程中做的功W =F 1Δl 1+F 2Δl 2+F 3Δl 3+….(3)根据胡克定律,F -Δl 图象是一条过原点的倾斜直线,如图.阴影部分面积代表拉力做的功即弹性势能,当Δl =x 时,E p =12kx 2,k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量.1.对弹性势能的理解(1)弹性势能的产生原因⎩⎪⎨⎪⎧①物体发生了弹性形变②各部分间的弹力作用(2)弹性势能的影响因素⎩⎪⎨⎪⎧①弹簧的形变量l②弹簧的劲度系数k(3)系统性:弹性势能是发生弹性形变的物体上所有质点因相对位置改变而具有的能量,因此弹性势能具有系统性.(4)相对性:弹性势能的大小与选定的零势能位置有关,对于弹簧,一般规定弹簧处于原长时的势能为零势能. 2.弹性势能表达式的推导根据胡克定律F =kx ,作出弹力F 与弹簧形变量x 关系的F -x 图线,根据W =Fx 知,图线与横轴所围的面积应等于F 所做的功,即W =kx ·x 2=12kx 2,所以E p =12kx 2. 例1 关于弹性势能,下列说法中正确的是( )A .只有弹簧发生弹性形变时才具有弹性势能,其他物体发生弹性形变时是不会有弹性势能的B .弹簧伸长时有弹性势能,压缩时没有弹性势能C .在弹性限度范围内,同一个弹簧形变量越大,弹性势能就越大D .火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧硬,则将它们压缩相同的长度时,火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能小 答案 C解析 所有发生弹性形变的物体都具有弹性势能,A 错;弹簧伸长和压缩时都具有弹性势能,B错;在弹性限度范围内,同一个弹簧形变量越大,弹性势能就越大,C对;火车车厢底下的弹簧比自行车车座底下的弹簧劲度系数大,所以压缩相同长度时火车车厢底下的弹簧具有的弹性势能大,D错.【考点】弹性势能的理解【题点】弹性势能的理解二、弹力做功与弹性势能变化的关系如图所示,物体与弹簧相连,物体在O点时弹簧处于原长,把物体向右拉到A处静止释放,物体会由A向A′运动,则:(1)物体由A向O运动的过程中,弹力做什么功?弹性势能如何变化?(2)物体由O向A′运动的过程中,弹力做什么功?弹性势能如何变化?答案(1)正功减少(2)负功增加1.弹力做功与弹性势能变化的关系(1)关系:弹力做正功时,弹性势能减少,弹力做负功时,弹性势能增加,并且弹力做多少功,弹性势能就减少多少.(2)表达式:W弹=-ΔE p=E p1-E p2.2.使用范围:在弹簧的弹性限度内.注意:弹力做功和重力做功一样,也和路径无关,弹性势能的变化只与弹力做功有关.例2如图1所示,处于自然长度的轻质弹簧一端与墙接触,另一端与置于光滑地面上的物体接触,现在物体上施加一水平推力F,使物体缓慢压缩弹簧,当推力F做功100 J时,弹簧的弹力做功________J,以弹簧处于自然长度时的弹性势能为零,则此时弹簧的弹性势能为________J.图1答案-100100解析在物体缓慢压缩弹簧的过程中,推力F始终与弹簧弹力等大反向,所以推力F做的功等于克服弹簧弹力所做的功,即W弹=-W F=-100 J.由弹力做功与弹性势能的变化关系知,弹性势能增加了100 J.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用针对训练如图2所示,轻弹簧下端系一重物,O点为其平衡位置(即重力和弹簧弹力大小相等的位置),今用手向下拉重物,第一次把它直接拉到A点,弹力做功为W1,第二次把它拉到B点后再让其回到A点,弹力做功为W2,则这两次弹力做功的关系为()图2A.W1<W2B.W1=2W2C.W2=2W1D.W1=W2答案 D解析弹力做功与路径无关,只与初、末位置有关,两次初、末位置相同,故W1=W2,D 正确.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用1.(对弹性势能的理解)(2017·余姚中学高一第二学期期中考试)关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是()A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定减小C.弹性限度内,长度相同且劲度系数也相同的弹簧的弹簧势能相等D.弹性限度内,弹簧被拉伸的长度相同时,劲度系数越大的弹簧,它的弹性势能越大答案 D解析当弹簧变长时,它的弹性势能不一定增大,若弹簧处于压缩状态变长的过程中,弹簧的弹性势能减小,故A错误.若处于压缩状态时,弹簧变短时,弹簧的弹性势能增大,故B 错误.弹性势能与劲度系数k及形变量有关.拉伸长度相同,且劲度系数也相同的弹簧弹性势能相等,而不是长度相等,形变一定时,k越大的弹簧,它的弹性势能越大,故C错误,D正确.2.(重力势能、弹性势能的变化分析)(多选)如图3所示是蹦床运动员在空中表演的情景.在运动员从最低点开始反弹至即将与蹦床分离的过程中,蹦床的弹性势能和运动员的重力势能变化情况分别是()图3A.弹性势能减少,重力势能增加B.弹性势能减少,重力势能减少C.弹性势能增加,重力势能增加D.弹性势能增加,重力势能减少答案 A解析根据功能关系知,重力做负功,重力势能增加,蹦床弹力对运动员做正功,弹性势能减少,故A项正确.3.(多选)(重力势能、弹性势能的变化分析)(2018·浙江省9+1高中联盟第二学期期中考试)如图4所示,跳跳球多用橡胶等弹性材料制成.游戏者用脚夹住球,让球和人一起上下跳动.某次人保持直立和球一起下落过程中,下列说法正确的是()图4A .当球刚碰到地面时,球与人一起立即做减速运动B .当球与人速度最大时,球与人的加速度为零C .从球刚碰地到最低点过程中,球的重力势能一直增大D .从球刚碰地到最低点过程中,球的弹性势能一直增大 答案 BD解析 从球刚碰地到重力与弹力相等的过程中,球与人做加速运动,之后做减速运动,直到最低点,A 错误,B 正确;从球刚碰地到最低点的过程中,球的重力势能一直减小;同时由于球的形变量增大,球的弹性势能一直增大,C 错误,D 正确.4.(弹力做功、弹性势能的变化)如图5甲所示,一滑块沿光滑的水平面向左运动,与轻弹簧接触后将弹簧压缩到最短,然后反向弹回,弹簧始终处在弹性限度以内,图乙为测得的弹簧的弹力与弹簧压缩量之间的关系图象,则弹簧的压缩量由8 cm 变为4 cm 时,弹簧所做的功以及弹性势能的变化量分别为( )图5A .3.6 J 、-3.6 JB .-3.6 J 、3.6 JC .1.8 J 、-1.8 JD .-1.8 J 、1.8 J答案 C解析 F -x 围成的面积表示弹力做的功.W =12×0.08×60 J -12×0.04×30 J =1.8 J ,根据W=-ΔE p 知,弹性势能减少1.8 J ,C 正确.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】图象法或平均值法求弹力做功一、选择题考点一弹性势能的理解1.如图1所示的几个运动过程中,物体的弹性势能增加的是()图1A.如图甲,撑杆跳高的运动员上升的过程中,杆的弹性势能B.如图乙,人拉长弹簧的过程中,弹簧的弹性势能C.如图丙,模型飞机用橡皮筋发射出去的过程中,橡皮筋的弹性势能D.如图丁,小球被弹簧向上弹起的过程中,弹簧的弹性势能答案 B解析选项A、C、D中物体的形变量均减小,所以弹性势能均减少,B中物体的形变量增大,所以弹性势能增加,故B正确.2.如图2所示,将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的弹力和弹性势能的变化情况是()图2A.弹力变大,弹性势能变小B.弹力变小,弹性势能变大C.弹力和弹性势能都变小D.弹力和弹性势能都变大答案 D解析将弹簧拉力器用力拉开的过程中,弹簧的伸长量变大,弹簧的弹力变大,弹性势能变大,故A、B、C错误,D正确.3.某同学在桌面上用一个小钢球和一个弹簧来探究弹簧的弹性势能.弹簧一端固定(如图3所示),另一端用钢球压缩弹簧后释放,钢球被弹出后落地.当他发现弹簧压缩得越多,钢球被弹出得越远,由此能得出的结论应是()图3A.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越大B.弹性势能与形变量有关,形变量越大,弹性势能越小C.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越大D.弹性势能与劲度系数有关,劲度系数越大,弹性势能越小答案 A4.如图4所示,轻质弹簧下悬挂一个小球,手掌托小球使之缓慢上移,弹簧恢复原长时迅速撤去手掌使小球开始下落.不计空气阻力,取弹簧处于原长时的弹性势能为零.撤去手掌后,下列说法正确的是()图4A.刚撤去手掌瞬间,弹簧弹力等于小球重力B.小球速度最大时,弹簧的弹性势能为零C.弹簧的弹性势能最大时,小球速度为零D.小球运动到最高点时,弹簧的弹性势能最大答案 C解析刚撤去手掌时,小球处于运动最高点,弹簧处于原长,弹力为零,弹性势能为零,所以A、D错误;当小球速度最大时,加速度等于零,即弹力等于重力,弹簧弹性势能不为零,所以B错误;当下落到最低点时弹性势能最大,小球速度为零,故C正确.5.一竖直弹簧下端固定于水平地面上,小球从弹簧的正上方高为h的地方自由下落到弹簧上端,如图5所示,经几次反弹以后小球最终在弹簧上静止于某一点A处,则()图5A.h越大,弹簧在A点的压缩量越大B.弹簧在A点的压缩量与h无关C.h越大,最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能越大D.小球第一次到达A点时弹簧的弹性势能比最终小球静止在A点时弹簧的弹性势能大答案 B解析最终小球静止在A点时,通过受力分析,小球受自身重力mg与弹簧的弹力kx大小相等,由mg=kx得,弹簧在A点的压缩量x与h无关,弹簧在A点的弹性势能与h无关.6.如图6所示,质量相等的两木块中间连有一弹簧,今用力F缓慢向上提A,直到B恰好离开地面.开始时物体A静止在弹簧上面.设开始时弹簧的弹性势能为E p1,B刚要离开地面时,弹簧的弹性势能为E p2,则关于E p1、E p2的大小关系及弹性势能的变化ΔE p,下列说法中正确的是()图6A.E p1=E p2B.E p1>E p2C.ΔE p>0 D.ΔE p<0答案 A解析开始时弹簧形变量为x1,有kx1=mg.设B刚要离开地面时弹簧形变量为x2,有kx2=mg,则x1=x2,所以E p1=E p2,ΔE p=0,A对.7.如图7所示,质量不计的弹簧一端固定在地面上,弹簧竖直放置,将一小球从距弹簧自由端高度分别为h1、h2的地方先后由静止释放,h1>h2,小球接触到弹簧后向下运动压缩弹簧,从开始释放小球到获得最大速度的过程中,小球重力势能的减少量ΔE1、ΔE2的关系及弹簧弹性势能的增加量ΔE p1、ΔE p2的关系中,正确的一组是()图7A.ΔE1=ΔE2,ΔE p1=ΔE p2B.ΔE1>ΔE2,ΔE p1=ΔE p2C.ΔE1=ΔE2,ΔE p1>ΔE p2D.ΔE1>ΔE2,ΔE p1>ΔE p2答案 B解析小球速度最大的条件是弹簧弹力等于小球重力,两种情况下,对应于同一位置,故ΔE p1=ΔE p2,由于h1>h2,所以ΔE1>ΔE2,B正确.考点二弹力做功弹性势能的变化8.如图8所示,一轻弹簧一端固定于O点,另一端系一重物,将重物从与悬点O在同一水平面且使弹簧保持原长的A点无初速度释放,让它自由摆下,不计空气阻力,在重物由A点摆向最低点B的过程中()图8A.重力做正功,弹力不做功B.重力做正功,弹力做负功,弹性势能减小C.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做正功,弹力不做功D.若用与弹簧原长相等的不可伸长的细绳代替弹簧后,重力做功不变,弹力不做功答案 C解析用不可伸长的细绳拴住重物向下摆动时,重力做正功,弹力不做功,C对;用弹簧拴住重物向下摆动时,弹簧要伸长,重物轨迹不是圆弧,弹力做负功,弹性势能增加,重力做正功,且做功多,所以A、B、D均错.9.如图9所示,小球自a点由静止自由下落,到b点与竖直放置的轻弹簧接触,到c点时弹簧被压缩到最短,不计空气阻力,则小球在a→b→c的运动过程中()图9A.小球的加速度在ab段不变,在bc段逐渐变小B.小球的速度在bc段逐渐减小C.小球的重力势能在a→b过程中不变,在b→c过程中不断减小D.弹簧的弹性势能在bc段不断增大答案 D解析小球在ab段做自由落体运动,a=g不变;在bc段小球受到的重力开始大于弹力,直至重力等于弹力大小,此过程中,小球受到的合外力向下,且不断减小,故小球做加速度减小、速度不断增大的变加速运动;过平衡点之后,小球继续压缩弹簧,受到的重力小于弹力,直至压缩弹簧最短到c点,此过程中,小球受到的合外力向上,且不断增大,故小球做加速度不断增大的减速运动,故A、B错误;小球在a→b→c的过程中,高度越来越低,重力做正功,重力势能不断减小,故C错误;小球在bc段,弹簧被压缩得越来越短,形变量增大,弹力对小球做负功,弹性势能不断增大,故D正确.10.一个小孩在蹦床上做游戏,他从高处落到蹦床上后又被弹起到原高度,小孩从高处开始下落到弹回的整个过程中,他运动的速度v随时间t变化的图象如图10所示,图中Oa段为直线,则根据该图象可知,蹦床的弹性势能增大的过程所对应的时间间隔为()图10A.仅在t1到t2的时间内B.仅在t2到t3的时间内C.在t1到t3的时间内D.在t1到t4的时间内答案 C解析小孩从高处落下,在0~t1时间内小孩只受重力作用;在t1~t2时间内加速度减小,说明小孩又受到了弹力作用,蹦床受到压力;t3时刻,小孩的速度为零,蹦床受到的压力最大,弹性势能也最大;t3时刻后小孩反弹,蹦床的弹性势能减小,故选项C正确.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用11.轻质弹簧右端固定在墙上,左端与一质量m=0.5 kg的物块相连,如图11甲所示.弹簧处于原长状态,物块静止且与水平面间的动摩擦因数μ=0.2.以物块所在处为原点,水平向右为正方向建立x轴.现对物块施加水平向右的外力F,F随x轴坐标变化的情况如图乙所示.物块运动至x=0.4 m处时速度为零.则此时弹簧的弹性势能为(取g=10 m/s2)()图11A.3.1 J B.3.5 JC.1.8 J D.2.0 J答案 A解析物块与水平面间的滑动摩擦力为F f=μmg=1 N.现对物块施加水平向右的外力F,由F-x图象面积表示功可知F做功W=3.5 J,克服摩擦力做功W f=F f x=0.4 J.外力所做的总功转化为弹簧的弹性势能,所以此时弹簧的弹性势能为E p=3.1 J,选项A正确.【考点】弹力做功与弹性势能的关系【题点】弹力做功与弹性势能关系的应用二、非选择题12.(探究影响弹性势能的因素)如图12所示,光滑水平轨道与光滑圆弧轨道相切,轻弹簧的一端固定在水平轨道的左端,OP是可绕O点转动的轻杆,且摆到某处就能停在该处,另有一小球,现在利用这些器材测定弹簧被压缩时的弹性势能.图12(1)还需要的器材是________、________.(2)以上测量实际上是把对弹性势能的测量转化为对________的测量,进而转化为对________和________的直接测量.(3)为了探究弹簧的弹性势能与劲度系数和形变量的关系,除以上器材外,还准备了三个轻弹簧,所有弹簧的劲度系数均不相同.试设计记录数据的表格.答案(1)天平刻度尺(2)重力势能小球质量小球上升的高度(3)设计的记录数据表格如下表所示小球的质量m=________kg13.(探究弹性势能的表达式)某同学利用自己设计的弹簧弹射器做“验证弹簧弹性势能E p =12kx 2(k 为弹簧的劲度系数,x 为弹簧的形变量)”的实验,装置如图13(a)所示.水平放置的弹射器将质量为m 的小球弹射出去,测出小球通过两个竖直放置的光电门的时间间隔为t ,用刻度尺测出弹簧的压缩量为x ,甲、乙光电门的间距为L ,忽略一切阻力.(已知动能的表达式E k =12m v 2)图13(1)小球被弹射出的速度大小v =________,求得弹簧弹性势能E p =________;(用题目中的字母表示)(2)该同学测出多组数据,计算并画出如图(b)所示E p 与x 2的关系图线,从而验证了它们之间的关系.根据图线求得弹簧的劲度系数k =________ N/m ;(3)由于重力作用,小球被弹出去后运动轨迹会向下有所偏转,这对实验结果________影响(选填“有”或“无”).答案 (1)L t mL 22t 2(2)200 (3)无解析 (1)由题图(a)可知,弹簧在小球进入光电门之前就已经恢复形变,且此时弹簧的弹性势能全部转化为小球的动能,故小球被弹射出的速度等于小球通过光电门时的水平速度,即v=L t ,E p =12m v 2=12m ⎝⎛⎭⎫L t 2=mL 22t2. (2)由题图(b)读出数据并代入公式E p =12kx 2,得0.01 J =12×k ×1×10-4 m 2,解得k =200 N/m.(3)由力作用的独立性可知,重力不影响水平方向的分运动,无论有没有重力做功,小球的水平速度都不会变化.【考点】影响弹性势能大小的因素 【题点】探究弹性势能的表达式。
教案:教科版八年级物理下册第7章第4节重力一、教学内容本节课的教学内容选自教科版八年级物理下册第7章第4节,具体内容包括:1. 重力的概念:地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
2. 重力的方向:重力的方向总是竖直向下。
3. 重力的作用点:重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心可能不在物体上。
4. 重力的大小:物体的重力跟它的质量成正比,计算公式为G=mg。
二、教学目标1. 让学生了解重力的概念、方向、作用点和大小,能用重力的知识解释生活中的现象。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生积极参与课堂讨论、动手实验的良好习惯。
三、教学难点与重点1. 重力的概念及其方向。
2. 重力的作用点及重心。
3. 重力的大小及计算公式。
四、教具与学具准备1. 教具:地球模型、悬挂重物的绳子、测力计。
2. 学具:学生实验器材、练习册。
五、教学过程1. 实践情景引入:提问学生为什么扔出去的物体最终会落回地面?引导学生思考重力的存在。
2. 知识讲解:(1) 重力的概念:地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
(2) 重力的方向:重力的方向总是竖直向下。
(3) 重力的作用点:重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心可能不在物体上。
(4) 重力的大小:物体的重力跟它的质量成正比,计算公式为G=mg。
3. 例题讲解:运用重力知识解释为什么抛出去的物体最终会落回地面?4. 随堂练习:学生自主完成练习册上的相关题目。
5. 实验环节:学生分组进行实验,验证重力的方向和大小。
六、板书设计重力1. 概念:地球附近的一切物体由于地球的吸引而受到的力叫重力。
2. 方向:重力的方向总是竖直向下。
3. 作用点:重力的作用点叫重心,多数物体的重心在物体上,一些不规则物体或空心物体的重心可能不在物体上。
4. 大小:物体的重力跟它的质量成正比,计算公式为 G=mg。
第七章 第四节 基本不等式知识点一 基本不等式1.基本不等式:ab ≤a +b2(1)基本不等式成立的条件:__a>0,b>0___. (2)等号成立的条件:当且仅当__a =b___时取等号. 2.常用的几个重要不等式: (1)a 2+b 2≥2ab(a ,b ∈R ); (2)ab ≤(a +b 2)2(a ,b ∈R );(3)a 2+b 22≥(a +b 2)2(a ,b ∈R );(4)b a +ab ≥2(a ,b 同号且不为零). 知识点二 基本不等式的应用1.算术平均数与几何平均数设a>0,b>0,则a ,b 的算术平均数为_a +b2_,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.2.利用基本不等式求最值问题 已知x>0,y>0,则(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当__x =y __时,x +y 有_最小_值是_p24_.(简记:积定和最小).(2)如果和x+y 是定值p ,那么当且仅当_x =y _时,xy 有_最大____值是_p24__.(简记:积定和最小).3.解不等式的实际应用题的一般步骤现实生活中的不等关系→建立不等式模型→解不等式模型【名师助学】1.本部分知识可以归纳为:(1)一个口诀:利用基本不等式的口诀:“一正,二定,三相等”. (2)两种最值问题:①积定和最小;②和定积最大. (3)四种变形:基本不等式的四种变形及其关系:2ab a +b ≤ab ≤a +b2≤a 2+b22.2.使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.3.在运用重要不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足重要不等式中“正”“定”“等”的条件.4.连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致. 方法1 利用基本不等式求最值 利用基本不等式求最值的方法(1)利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或乘积为定值,主要有两种思路: ①对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解.②条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.(2)有些题目虽然不具备直接用基本不等式求最值的条件,但可以通过添项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等式.常用的方法还有:拆项法、变系数法、凑因子法、分离常数法、换元法、整体代换法等.【例1】 (1)设0<x<32,求函数y =4x(3-2x)的最大值;(2)设x ,y ∈R +,且2x +8y -xy =0,求x +y 的最小值. [解题指导]消元转化→构造和或积的定值→利用基本不等式求最值→确定取得最值的条件 解 (1)∵0<x<32,∴3-2x>0,∴y =4x ·(3-2x)=2[2x(3-2x)] ≤2[2x +(3-2x )2]2=92.当且仅当2x =3-2x , 即x =34时,等号成立.∵34∈(0,32), ∴函数y =4x(3-2x)(0<x<32)的最大值为92.(2)法一:由2x +8y -xy =0, 得y(x -8)=2x. ∵x>0,y>0, ∴x -8>0,y =2xx -8, ∴x +y =x +2x x -8=x +(2x -16)+16x -8=(x -8)+16x -8+10 ≥2(x -8)×16x -8+10=18.当且仅当x -8=16x -8,即x =12时,等号成立.∴x +y 的最小值是18.法二:由2x +8y -xy =0及x ,y ∈R +得 8x +2y=1. ∴x +y =(x +y)(8x +2y )=8y x +2xy +10≥28y x ·2xy+10=18. 当且仅当8y x =2xy ,即x =2y =12时等号成立. ∴x +y 的最小值是18.[点评] 解决本题的关键是熟悉基本不等式的形式特点,在应用时若不满足条件,则需要进行相应的变形得到基本不等式所要的“和”或“积”为定值的形式. 方法2 忽视基本不等式的应用条件致误利用基本不等式ab ≤a +b 2及其变式ab ≤(a +b 2)2求函数的最值时,务必注意三个条件:一正、二定、三相等.一“正”即基本不等式成立的条件是任意的正实数a ,b ;二“定”即在应用基本不等式时,必须满足“两数和”或“两数积”为定值;三“相等”即基本不等式中等号成立的条件是a =b ,且一定要加以验证,判断等号能否取到. 【例2】 当x<54时,则f(x)=4x +14x -5( )A.有最小值3B.有最小值7C.有最大值3D.有最大值7[解题指导]本题易出现以下两方面的错误:一是不会“凑”,即不能根据函数解析式的特征进行适当变形凑出两式的积为定值;二是利用基本不等式求最值时,忽视各式的符号,直接套用基本不等式.解析 f(x)=4x +14x -5=(4x -5)+14x -5+5.因为x<54,所以5-4x>0.所以(4x -5)+14x -5=-[(5-4x)+15-4x]≤-2(5-4x )·15-4x =-2,当且仅当5-4x =15-4x,即x =1时取等号.当x 趋于负无穷大时,f(x)也趋于负无穷大,即无最小值. 故当x =1时,f(x)max =-2+5=3,故选C. 答案 C[温馨提醒] 在利用基本不等式求最值时,一定要尽量避免多次使用基本不等式,若必须多次使用,则一定要保证它们等号成立的条件一致,否则得到的结果很可能不是要求的最值.。
第四节 基本不等式:ab ≤a +b
2
考点梳理 考纲速览 命题解密 热点预测
1.利用基本不等式求最值.
2.基本不等式的综合应用
1.了解基本不等式的证明过程.
2.会用基本不等式解决简单的最大(小)值问题.
3.会运用不等式性质解决比较大小、值域、参数范围问题.
高考对本节内容主要考查应用基本不等式求最值、证明不等式的问题及应用基本不等式解决实际问题.
高考试题的考查角度有两种:一种是直接利用基本不等式求最值;另一种是先利用配凑法等进行恒等变形,再利用均值不等式求最值.
高考对本节内容的考查仍将以基本不等式的应用为主,以基本不等式的应用命题的趋势较强,同时应关注利用基本不等式把等式转化为不等式,解此不等式求出最值的命题趋势.
知识点一 基本不等式
1.基本不等式:ab ≤a +b
2
(1)基本不等式成立的条件:_________. (2)等号成立的条件:当且仅当______时取等号.
a>0,b>0 a =b 幻灯片4
2.常用的几个重要不等式: (1)a 2+b 2≥2ab (a ,b ∈R ); (2)ab ≤(a +b 2)2
(a ,b ∈R );
(3)a 2+b 22≥(a +b 2)2(a ,b ∈R );
(4)b a +a
b
≥2(a ,b 同号且不为零).
幻灯片5
知识点二 基本不等式的应用
1.算术平均数与几何平均数
设a >0,b >0,则a ,b 的算术平均数为_____,几何平均数为ab ,基本不等式可叙述为:两个正数的算术平均数不小于它们的几何平均数.
a +b
2
2.利用基本不等式求最值问题 已知x >0,y >0,则
(1)如果积xy 是定值p ,那么当且仅当______时,x +y 有_____值是___.(简记:积定和最小).
x
=y
最小
p2
4
幻灯片6
x=y
最大
(2)如果和x+y是定值p,那么当且仅当______时,xy有_____值是___.(简记:积定和最小).
p2
4
3.解不等式的实际应用题的一般步骤
现实生活中的不等关系→建立不等式模型→解不等式模型
幻灯片7
【名师助学】
1.本部分知识可以归纳为:
(1)一个口诀:利用基本不等式的口诀:“一正,二定,三相等”.
(2)两种最值问题:①积定和最小;②和定积最大.
(3)四种变形:基本不等式的四种变形及其关系:
2ab
a +b
≤ab ≤a +b 2≤
a 2+
b 2
2
.
2.使用基本不等式求最值,其失误的真正原因是对其前提“一正、二定、三相等”的忽视.要利用基本不等式求最值,这三个条件缺一不可.
3.在运用重要不等式时,要特别注意“拆”“拼”“凑”等技巧,使其满足重要不等式中“正”“定”“等”的条件.
4.连续使用公式时取等号的条件很严格,要求同时满足任何一次的字母取值存在且一致. 幻灯片8
方法1 利用基本不等式求最
值
利用基本不等式求最值的方法
(1)利用基本不等式解决条件最值的关键是构造和为定值或乘积为定值,主要有两种思路: ①对条件使用基本不等式,建立所求目标函数的不等式求解. ②条件变形,进行“1”的代换求目标函数最值.
(2)有些题目虽然不具备直接用基本不等式求最值的条件,但可以通过添项、分离常数、平方等手段使之能运用基本不等式.常用的方法还有:拆项法、变系数法、凑因子法、分离常数法、换元法、整体代换法等. 幻灯片9
【例1】 (1)设0<x <3
2,求函数y =4x (3-2x )的最大值;
(2)设x ,y ∈R +,且2x +8y -xy =0,求x +y 的最小值. [解题指导]
消元转化→构造和或积的定值→利用基本不等式求最值→确定取得最
值的条件
幻灯片10
解 (1)∵0<x <3
2,
∴3-2x >0,
∴y =4x ·(3-2x )=2[2x (3-2x )] ≤2[2x +(3-2x )2]2=92.
当且仅当2x =3-2x , 即x =3
4时,等号成立.
∵34∈(0,32
), ∴函数y =4x (3-2x )(0<x <32)的最大值为92
.
幻灯片11
(2)法一:由2x +8y -xy =0, 得y (x -8)=2x . ∵x >0,y >0,
∴x -8>0,y =2x
x -8
,
∴x +y =x +2x
x -8=x +(2x -16)+16x -8
=(x -8)+16
x -8
+10
≥2(x -8)×16
x -8+10=18.
当且仅当x -8=16
x -8
,
即x =12时,等号成立. ∴x +y 的最小值是18.
幻灯片12
法二:由2x +8y -xy =0及x ,y ∈R +得 8x +2y
=1. ∴x +y =(x +y )(8x +2y )=8y x +2x
y +10
≥2
8y x ·2x
y
+10=18. 当且仅当8y x =2x
y ,
即x =2y =12时等号成立. ∴x +y 的最小值是18.
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[点评] 解决本题的关键是熟悉基本不等式的形式特点,在应用时若不满足条件,则需要进行相应的变形得到基本不等式所要的“和”或“积”为定值的形式. 幻灯片14
方法2 忽视基本不等式的应用条件致误
利用基本不等式ab ≤a +b 2及其变式ab ≤(a +b 2)2
求函数的最值时,
务必注意三个条件:一正、二定、三相等.一“正”即基本不等式成立的条件是任意的正实数a ,b ;二“定”即在应用基本不等式时,必须满足“两数和”或“两数积”为定值;三“相等”即基本不等式中等号成立的条件是a =b ,且一定要加以验证,判断等号能否取到.
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【例2】 当x <54时,则f (x )=4x +1
4x -5( )
A.有最小值3
B.有最小值7
C.有最大值3
D.有最大值7
[解题指导]本题易出现以下两方面的错误:一是不会“凑”,即不能根据函数解析式的特征进行适当变形凑出两式的积为定值;二是利用基本不等式求最值时,忽视各式的符号,直接套用基本不等式.
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解析 f (x )=4x +14x -5=(4x -5)+1
4x -5+5.
因为x <5
4,所以5-4x >0.
所以(4x -5)+1
4x -5
=-[(5-4x )+1
5-4x ]
≤-2
(5-4x )·15-4x =-2,当且仅当5-4x =1
5-4x
,
即x =1时取等号.
当x 趋于负无穷大时,f (x )也趋于负无穷大,即无最小值. 故当x =1时,f (x )max =-2+5=3,故选C.
答案 C
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[温馨提醒] 在利用基本不等式求最值时,一定要尽量避免多次使用基本不等式,若必须多次使用,则一定要保证它们等号成立的条件一致,否则得到的结果很可能不是要求的最值.。