陈轩昂教案.docx
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陈轩昂教案
教学科目高一物理
授课老师陈老师
学生陈轩昂
档案序号
个性化教学辅导方案
课时统计:
第()课时共()课时授课时间:
2014年5月25日
教学
内容
功能关系 能的转化和守恒定律
教学
目标
1.功能关系
2.能量的转化与守恒定律
重点
难点
功能关系的应用
教
学
过
程
【知识梳理】
一、功能关系
1.能是物体做功的本领。
也就是说是做功的根源。
功是能量转化的量度。
究竟有多少能量发生了转化,用功来量度,二者有根本的区别,功是过程量,能是状态量。
2.我们在处理问题时可以从能量变化来求功,也可以从物体做功的多少来求能量的变化。
不同形式的能在转化过程中是守恒的。
3.功和能量的转化关系
①合外力对物体所做的功等于物体动能的增量。
W合=Ek2-Ek1(动能定理)
②只有重力做功(或弹簧的弹力)做功,物体的动能和势能相互转化,物体的机械能守恒。
③重力功是重力势能变化的量度,即WG=-ΔEP重=-(EP末-EP初)=EP初-EP末
④弹力功是弹性势能变化的量度,即:
W弹=-△EP弹=-(EP末-EP初)=EP初-EP末
⑤除了重力,弹力以外的其他力做功是物体机械能变化的量度,即:
W其他=E末-E初
⑥一对滑动摩擦力对系统做总功是系统机械能转化为内能的量度,即:
f·S相对=Q
⑦电场力功是电势能变化的量度,即:
WE=qU=-ΔE=-(E末-E初)=E初-E末
⑧分子力功是分子势能变化的量度。
二、能的转化和守恒
能量既不能凭空产生,也不能凭空消失,它只能从一种形式的能转化为另一种形式的能,或者从一个物体转移到另一个物体,能的总量保持不变。
1.应用能量守恒定律的两条思路:
(1)某种形式的能的减少量,一定等于其他形式能的增加量。
(2)某物体能量的减少量,一定等于其他物体能量的增加量。
三、摩擦力做功的特点
比较类别
静摩擦力做功
滑动摩擦力做功
不
同
点
能量转
化方面
在静摩擦力做功的过程中,只有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力做功起着传递机械能的作用)而没有机械能转化为其他形式的能量。
⑴相互摩擦的物体通过摩擦力做功,将部分机械能从一个物体转移到另一个物体;
⑵部分机械能转化为内能,此部分能量就是系统损失的机械能。
一对摩擦力做功
一对静摩擦力做功的代数和为零
一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和为负值;数值上等于摩擦力与相对路程的乘积,W=-fs相对,使系统机械能减小而转化为内能。
相同点
正、负功
不做功
两种摩擦力都可以做正功、负功、还可以不做功
四、用能量守恒定律解题的步骤
①确定研究的对象和范围,分析在研究的过程中有多少种不同形式的能(包括动能、势能、内能、电能等)发生变化。
②找出减少的能并求总的减少量ΔE减,找出增加的能并求总的增加量ΔE增
③由能量守恒列式,ΔE减=ΔE增。
④代入已知条件求解。
【典型例题】
〖例1〗质量为m的物体从静止开始以g/2的加速度竖直向下运动了h,下列说法中正确的是()
A.物体的动能增加了mgh/2B.物体的势能减少了mgh/2
C.物体的机械能减少了mgh/2D.重力对物体所做的功为mgh/2
〖例2〗行驶的汽车,制动开始后滑行一段距离最后停下来;流星在夜空中坠落发出明亮的火光;降落伞在空中匀速下降。
上述不同事物所包含相同的物理规律是()
A.物体克服阻力做功B.物体的动能转化为其他形式的能
C.物体的势能转化为其他形式的能D.物体的机械能转化为其他形式的能
〖例3〗如图所示,木块A放在木块B的左端,用恒力F将A拉至B的右端,第一次将B固定在地面上,F做功为W1,生热为Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,仍将A拉到B右端,这次F做的功为W2,生热为Q2.则应有()
A.W1 课 堂 练 习 一、选择题(每题8分,共40分.有的只有一个答案正确,有的有多个答案正确) 1.关于重力做功和重力势能,下列说法中正确的有() A.重力做功与路径无关 B.当物体克服重力做功时,物体的重力势能一定减小 C.重力势能为负值说明其方向与规定的正方向相反 D.重力势能的大小与零势能参考面的选取有关 2.质量为m的滑块沿着高为h、长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑,在滑块从斜面顶端下滑到底端的过程中() A.重力对滑块所做的功等于mghB.滑块克服阻力所做的功等于mgh C.合力对滑块所做的功为mghD.滑块的重力势能一定减少mgh 3.a、b、c三球自同一高度以相同速率抛出,a球竖直上抛,b球水平抛出,c球竖直下抛.设三球落地时的速率分别为Va、Vb、Vc(不计空气阻力),则() A、Va>Vb>VcB、Va=Vb>VcC、Va 4.如图所示,质量为m的物体,以水平速度v0离开桌面,若以桌面为零势能面,不计空气阻力,则当它经过离地高度为h的A点时,所具有的机械能是( ) A. mv02+mgh B. mv02-mgh C. mv02+mg(H-h) D. mv02 5.质量为1kg的物体,在空中由静止开始自由落下,经5s落地,以下说法中正确的是(g取10m/s2)( ) A.前2s内小球的动能增量为200J B.第2s内重力做功为250J C.第2s末重力做功的瞬时功率为200W D.5s内重力做功的平均功率为250W 二、填空题(每空4分,共20分) 6.在足球赛中,红队球员在白队禁区附近主罚定位球,并将球从球门右上角擦着横梁踢进球门.球门高度为h,足球飞入球门的速度为v,足球的质量m,则红队球员将足球踢出时的速度v0=,该队员踢球时对足球做功w=.(不计空气阻力) 7.如图所示,水平放置在光滑水平面上的轻弹簧一端固定在墙壁上,质量4kg的木块在光滑水平面上滑动时碰撞并将弹簧压缩,若碰撞弹簧之前木块滑行速度5m/s,该轻弹簧被压缩过程中最大的弹性势能为J;当木块的速度减小为3m/s时,弹簧具有的弹性势能为J,弹簧从开始被压缩到此刻对木块做的功为J. 三、计算题(共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤.以下各题均取g=10m/s2) 8.(12分)长为1m的轻绳,上端固定在O点,下端连一质量为0.5kg的小球.若小球在竖直平面内摆动 过程中,轻绳偏离竖直线的最大角度为600,求: (1)小球在最低点时的速度; (2)小球经过最低点时绳的张力. 9.(13分)如图所示,粗糙的水平面与竖直平面内的光滑弯曲轨道BC在B点相接.一小物块从AB上的D点以初速v0=8m/s出发向B点滑行,DB长为12m,物块与水平面间动摩擦因数μ=0.2,求: (1)小物块滑到B点时的速度; (2)小物块能沿弯曲轨道上滑到距水平面的最大高度. 10.(15分)如图,AB是高h1=0.6m、倾角θ=370的斜面,放置在水平桌面上,斜面下端是与桌面相切的一段圆弧,且紧靠桌子边缘.桌面距地面的高度h2=1.8m.一个质量m=1.0kg的小滑块从斜面顶端A由静止开始沿轨道下滑,运动到斜面底端B时沿水平方向离开斜面,落到水平地面上的C点.滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.不计空气阻力.求: (1)小滑块经过B点时的速度; (2)小滑块落地点C距桌面的水平距离; (3)小滑块落地时的速度大小. 课 后 作 业 1、高台跳水是我国运动员的强项.质量为m的跳水运动员进入水中后受到水的阻力而竖直向下做减速运动,设水对他的阻力大小恒为F,那么在他减速下降深度为h的过程中,下列说法正确的是(g为当地的重力加速度)() A.他的动能减少了FhB.他的重力势能减少了mgh C.他的机械能减少了(F–mg)hD.他的机械能减少了Fh 2、如图所示,一质量M=2.0kg的长木板AB静止在水平面上,木板的左侧固定一半径R=0.60m的四分之一圆弧形轨道,轨道末端的切线水平,轨道与木板靠在一起,且末端高度与木板高度相同。 现在将质量m=l.0kg的小铁块(可视为质点)从弧形轨道顶端由静止释放,小铁块到达轨道底端时的速度v0=3.0m/s,铁块与长木板之间的动摩擦因数μ=0.2,最终小铁块到达长木板最右端时达到共同速度。 忽略长木板与地面间的摩擦。 取重力加速度g=l0m/s2。 求 (1)小铁块在弧形轨道上滑动过程中克服摩擦力所做的功Wf; (2)小铁块和长木板达到的共同速度v和长木板长度L。 3、一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数 =0.10,圆弧轨道的半径R=0.50m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m.取g=l0m/s2.求 (1)滑块第一次经过B点时速度的大小; (2)滑块刚刚滑上圆弧轨道时,对轨道上B点压力的大小; (3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功. 4.如图所示,摩托车做腾跃特技表演,以1.0m/s的初速度沿曲面冲上高0.8m、顶部水平的高台,若摩托车冲上高台的过程中始终以额定功率1.8kW行驶,经过1.2s到达顶部平台,接着离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑。 A、B为圆弧两端点,其连线水平。 已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中不计一切阻力。 (计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)。 求: (1)人和车到达顶部平台时的速度v。 (2)圆弧对应圆心角θ。 (3)人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力。 课 后 小 结 本节课知识传授完成情况: 完全能接受□部分能接受□不能接受□ 学生的接受程度: 很积极□比较积极□一般□不积极□ 学生上次的作业完成情况: 数量%完成质量: 优□良□中□ 下节课的教学内容: 备注 核查 时间 教研组长 核查 教学主任 核查
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