最新鲁科版高一物理必修第二册(2020版)全册课件【完整版】

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第1节动能的改变
2020/4/4
v
W
0.746
1
0.966
2
1.205
3
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v2
W
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W-v图像
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W-v2图像
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v2
W 乘幂 (W)
W 乘幂 (W)
2问020/题4/4 ：能否从理论上研究做功与物体速度变化的关系呢？
2
3、物体的动能等于物体的质量与物体速度
的二次方的乘积的一半．
4、物理意义：描述运动状态的物理量，具有瞬时性 动能是标量，且恒为正值。
5 单位：焦耳( J )
在与运动方向
相同的恒定外力F的作用下在粗糙水平面上，
发生一段位移L，摩擦力大小为f。速度由v1
增加到v2。试用牛顿运动定律和运动学公式，
推导出合力对v物1 体做功的表v2 达式。
Ff F
Ff F
l
2020/4/4
动能定理
W合=
1 2
m-v22
1 2
mv12
合力做 的功
W合＝Ek2－Ek1 末态的动能
初态的 动能
动能定理：合力对物体所做的功等于物体动能的变化。
合力对物体所做的功的求解方法：
1.求出合力，再求位移，根据功的公式求解 2.求出各个力所做的功，再求代数和

[解析] 火箭上的人相对火箭永远是静止的，无论火箭速度
是多少，火箭上的人测得火箭长与静止时测得的火箭的长均是
l0＝30 m，而火箭外面的观察者看火箭时，有相对速度 v，则它 的测量值要缩短，即 l＜l0，由 l＝l0 1－vc22，当 v＝3×103 m/s
时，l＝30× 1－10－10 m≈30 m，当 v＝2c时，l≈26 m。火箭
突破点 狭义相对论的“两个效应” [学透用活]
1．时间延缓效应：爱因斯坦曾预言，两个校准好的钟，当 一个沿闭合路线运动返回原地时，它记录的时间比原地不动的钟 会慢一些。这已被高精度的铯原子钟超音速环球飞行实验证实。 在相对论时空观中，静止时钟时间与运动时钟时间的关系：τ＝
1τ－0 vc22。由于 v＜c，所以 τ＞τ0，即运动的钟比静止的钟走得 慢。这种效应被称为时间延缓。
[课标要求]
1．知道世纪之交的晴朗的物理学天空上的两朵乌云，了解 其主要内容以及由此所引起的物理学理论的发展与创新；认识经
典力学的适用范围和局限性。知道经典时空观与相对论时空观之
间的关系。
2．运用相对论时空观中的基本观点解决简单问题。 3．了解宇宙的起源、演化和人们对宇宙永不停息的探索。 4．查阅相关资料，了解相对论的发现过程，知道科学理论 发展过程的继承与扬弃。
(6)1998 年科学家索尔·珀尔马特、布莱恩·施密特和亚当·里斯
通过观测遥远的超新星，发现宇宙正在 加速膨胀 ，并且证明了 暗能量 的存在。
(7)2016 年，我国落成启用“中国天眼”。
(8)2017 年 8 月 17 日，人们探测到来自双中子星合并产生的
引力波信号 ，标志着天文学进入了一个新时代。
2．长度收缩效应：按照狭义相对论时空观，空间也与运动 密切相关，即对某物体空间广延性的观测，与观测者和该物体的 相对运动有关。观测长度 l 与静止长度 l0 之间的关系：l＝ l0 1－vc22，由于 v＜c，所以 l＜l0。这种长度观测效应被称为长 度收缩。

最新鲁科版高一物理必修2全册 完整课件目录
0002页 0032页 0086页 0130页 0161页 0237页 0274页 0295页 0353页 0409页 0459页 0514页 0594页 0626页 0712页 0720页
第1章 功和功率 第1节 机械功 第3节 功率 第2章 能的转化与守恒 第1节 动能的改变 第4节 能源与可持续发展 导入 更准、更远 第2节 竖直方向上的抛体运动 第4节 斜抛运动 导入 身边的圆周运动 第2节 向心力与向心加速度 第4节 离心运动 导入 从嫦娥奔月到“阿波罗”上天 第2节 万有引力定律的应用 第6章 相对论与量子论初步 第1节 高速世界
第1章 功和功率
最新鲁科版高一物理必修2全册完 整课件

第1章 功和机械能
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导入 神奇之能
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目录
0002页 0030页 0076页 0139页 0154页 0186页 0248页 0280页 0282页 0344页 0373页 0429页 0485页 0487页
第1章 科学验证:机械能守恒定律 导入 更准、更远 第2节 平抛运动 第4节 生活中的抛体运动 导入 生活中的圆周运动 第2节 科学探究:向心力 第4章 万有引力定律及航天 第1节 天地力的综合:万有引力定律 第3节 人类对太空的不懈探索 导入 再次跨越时空的对话 第2节 相对论中的神奇时空

(2)根据重力势能变化的定义求解,即ΔEp=Ep2-Ep1。
2.链条(绳索)模型特点
(1)粗细均匀、质量分布均匀的长直链条(绳索),其重心在长度的一半处。
(2)柔软链条(绳索)不以直线状(如折线状)放置时,应分段求重力势能再求
和。
(3)选取合理的零势能点,可以使计算更方便。
变式训练2如图所示,倾角θ=30°的粗糙斜面固定在地面上,长为l、质量为m、
(
)
A.从A到B的曲线轨迹长度不知道,无法求出此过程中重力做的功
B.从A到B过程中阻力大小不知道,无法求出此过程中重力做的功
C.从A到B重力做功mg(H+h)
D.从A到C重力做功mg(H-h)
解析 重力做功与物体的运动路径无关,只与初末状态物体的高度差有关,
从A到B的高度是H,故从A到B重力做功mgH,从A到C的高度差是(H-h),故从
为20 kg,滑梯高2.5 m(g取10 m/s2)。
(1)小朋友从梯子底部爬上滑梯顶的过程中,重力势能
变化了多少?重力做了多少功?
(2)小朋友从滑梯顶滑下的过程中,重力势能变化了
多少?重力做了多少功?
(3)重力做功与重力势能的变化存在什么关系?
要点提示 (1)取地面为零势能面。小朋友从梯子底部爬上滑梯顶的过程中,
)
解析 选斜面顶端所在水平面为参考平面,则初位置软绳的重力势能
1

Ep1=-2mglsin θ,末位置软绳的重力势能 Ep2=-mg2,重力势能变化为
1
1
Ep2-Ep1=- mgl,软绳重力势能减少了 mgl,选项 C 正确。
4
4
答案 C
问题三
重力做功与重力势能的变化
【情境导引】

【答案】 1.5×109 W 【方法总结】 (1)能源的开发利用是现在全社会 普遍关注的问题．(2)能量守恒定律是普遍适用的 定律，在解决有关能量转化问题时要经常用到能 量守恒定律．
变式训练 3 自行车、电动自行车、普通汽车所 消耗的能量的类型分别是( ) ①生物质能 ②核能 ③电能 ④太阳能 ⑤化
【精讲精析】 物块向下运动过程中，绳子拉力 对物块做负功，物块的机械能减少，A 项错误；
软绳重心下降的高度为2l －2l sinθ＝14l，软绳的重力
势能减少14mgl，B 项错误；由能量守恒定律知， 物块和软绳重力势能的减少等于物块和软绳增加 的动能和软绳克服摩擦力所做的功，C 项错误； 对于软绳，由能量守恒定律知，细线拉力对软绳 所做的功和软绳重力势能的减少之和等于软绳动 能的增加与克服摩擦力所做功之和，D 项正确．
解析：选D.运动员进入水中后，重力和水的阻力 做功，由动能定理可知动能的减少量等于合外力 所做的功，选项A错误．下降过程中，重力势能 减少，选项B错误．除重力做功外，克服阻力所 做的功等于运动员机械能的减少量，所以机械能 减少了Fh，选项D正确、C错误．
能量转化和转移的方向性
例2 下列说法正确的是( ) A．热量能够从高温物体传到低温物体，但不能 从低温物体传到高温物体 B．只要对热机不断改革，就可使热机把它得到 的全部内能转化为机械能 C．不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来 做功，而不引起其他变化 D．凡是不违背能量守恒定律的过程都一定能实 现
能的转化和守恒定律的应用
例1 (2010年高考山东卷改编)如图2－4－1所示， 倾角θ＝30°的粗糙斜面固定在地面上，长为l， 质量为m、粗细均匀、质量分布均匀的软绳置于 斜面上，其上端与斜面顶端齐平．用细线将物块 与软绳连接，物块由静止释放后向下运动，直到 软绳刚好全部离开斜面(此时物块未到达地面)，在 此过程中( )

放到物块与传送带保持相对静止,物块发生的位移为
为 s'=vt,则 s'=2s,又因为

s= t,传送带发生的位移
2
1
Wf=fs= mv2,所以传送带克服摩擦力做功为
2
Wf'=fs'=2fs=mv2,故 B 错误;根据能量守恒定律可知,放上物块之后电动机多消
耗的电能等于物块动能的增加量 ΔEk 与物块与传送带摩擦产生的内能 Q 之
外力做功的平均功率为零,故C正确。在0~3 s内,初、末速度均为零,则动能
的变化量为零,根据动能定理知,合外力做功为零,故D正确。本题选不正确
的,故选B。
方法技巧

求平均功率选用公式P=

和P=Fv均可,但必须注意是哪段时
间或哪一个过程中的平均功率;求瞬时功率通常选用公式P=Fv,必须注意
是哪个力在哪个时刻(或状态)的功率。
D.物块a的重力势能增加量小于其动能增加量
解析 物块a受重力、绳的拉力作用,其中拉力做正功,则a的机械能增加,选
项A错误;物块b受重力、绳的拉力作用,其中拉力做负功,则b的机械能减
ℎ
少,a、
b 系统只有重力做功,其机械能守恒,有(2m-m)g2
=
1
2
2
(m+2m)v
,即
gh=3v
,
2
ℎ
1
2 2
则 b 的机械能减少了 ΔE=2mg·2 − 2×2mv =3mgh,选项 B 正确;a 的重力势能的
和,即 E=ΔEk+Q,且
1
Q=f(s'-s)=fs= mv2,所以
2
E=mv2,故 C 错误,D 正确。

3.正功、负功的物理意义
功的正负由力和位移之间的夹角决定,所以功的正负不表示方向,而只能说
明做功的力对物体来说是动力还是阻力。应用体验【例题2】
为了节能,商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停
止运行。有人站上后,扶梯开始加速,然后匀速运动,如图所示。下列说法
正确的是( B )
A.匀速上行过程中,扶梯对人不做功
在上升过程中,重力方向与速度方向夹角大于90°,重力对铅球做负功;铅球
在下落过程中,重力方向与速度方向的夹角小于90°,重力对铅球做正功。
知识归纳
1.功是标量
(1)功是标量,只有大小,没有方向。功的正、负并不表示功的方向,也不是
数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”,也不能说“正功
大于负功”,它们仅表示做功效果不同。
2.判断力F与速度v的夹角θ
θ<90°,力做正功;θ>90°,力做负功;θ=90°,力不做功。
针对训练2
如图所示,物体沿固定粗糙斜面下滑,设斜面对物体的支持力和摩擦力分别
为N、f,则在下滑过程中( D )
A.N对物体做正功
B.f对物体做正功
C.N对物体做负功
D.f对物体做负功
解析 物体沿固定粗糙斜面下滑,斜面对物体的支持力方向垂直于斜面向上,
学习目标
1.理解功的概念,知道W=Fscos α的适用范围,会用功的公式进行计算。(物
理观念)
2.理解正、负功的概念,会根据公式计算多个力所做的总功。(科学思维)
思维导图
目录索引
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标
基础落实·必备知识全过关
一、机械功的含义

力
。
易错辨析 判一判
(1)功率大,做功一定多。( × )
提示 功率与做功多少没有必然联系,功率大,做功不一定多,但做功一定快。
(2)由公式P=Fv可知,功率P一定与速率v成正比。( ×
)
提示 公式中的三个量,只有在其中一个量不变的情况下,才能判断其他两
个量的关系。
(3)发动机不能在实际功率等于额定功率的情况下长时间工作。( ×
解得v2=15 m/s,t2=15 s。
答案 (1)30 m/s
(2)15 s
学以致用•随堂检测全达标
1.(2022浙江高一期中)如图甲所示,
用起重机吊起质量为m的重物,重
物上升过程中速度的二次方v2与
上升高度h的关系图像如图乙所示,
重力加速度为g,则重物上升过程
中,下列说法正确的是(
C
)
ℎ0
A.重物加速上升的时间为
2
ℎ0
0
2
=
2ℎ0
,故
0
ℎ0
t1=

=
A 错误;v2-h 图像的斜率表示加速度的 2 倍,则重物匀加速上升时
的加速度大小为
0 2
a= ,根据牛顿第二定律可知重物匀加速上升时起重机对
2ℎ0
0 2
重物的牵引力大小为 F=mg+ma=mg+ 2ℎ ,当重物匀加速至速度大小为 v0 时,
0
起重机对重物做功的瞬时功率最大,为
1
恒定,且为车重的 5 。(g取10 m/s2)
(1)求汽车在运动过程中所能达到的最大速度。
(2)若汽车以0.5 m/s2的加速度从静止开始做匀加速直线运动,这一过程能
维持多长时间?
(3)若汽车以不变的额定功率从静止启动,当汽车的加速度为2 m/s2时,在匀

1.(多选)一质量为0.1 kg的小球,以5 m/s的速度在光滑水平面上匀速运动,与
竖直墙壁碰撞后以原速率反弹,若以弹回的速度方向为正方向,则小球碰撞
过程中的速度变化和动能变化分别是( AD
)
A.Δv=10 m/s B.Δv=0
C.ΔEk=1 J
1
(1)牵引力的功Fs= 2 mv2;
1
(2)牵引力和阻力的总功Fs-fs= 2 mv2。
要点提示 合外力的功是引起物体动能变化的原因,合外力的功等于动能的
变化,观点(2)正确。
[知识归纳] 对动能定理的理解
研究
过程
运动过程中的某一阶段或运动全过程
W=Ek2-Ek1
①公式中W是合外力的功,不是某个力的功。
的力是变力还是恒力等诸多因素都可以不予考虑,使分析简化。
(2)应用牛顿运动定律和运动学规律时,涉及的有关物理量比较多,对运动
过程中的细节也要仔细研究,而应用动能定理只考虑合外力做功和初、末
两个状态的动能,并且可以把不同的运动过程合并为一个全过程来处理。
2.应用动能定理解题的一般步骤
(1)选取研究对象(通常是单个物体或可看作一个物体的系统),明确它的运
动能定理对应的是一个过程,它只涉及物体初、末状态的动能和整
个过程中合外力的功,无需分析其中运动状态变化的细节,且涉及的
优势
功和动能均为标量,无方向性,计算十分方便。因此用动能定理一般
比用牛顿第二定律和运动学公式求解问题要简便,甚至还能解决它
们难以解决的问题
画龙点睛
动能定理说明了合外力的功是动能变化的原因。
W=0-
1
2=-4
mv
2
J。
重难探究•能力素养全提升