高三物理课件青岛市高三物理第一轮复习《机械能》复习课件

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1、青岛市高三一轮复习,机械能复习研讨,青岛二中,一、考纲要求,二、本章概述,本章内容是在学生复习完动力学的基本知识，明确力与运动的关系的基础上，引入能量的概念，探讨从能量的角度和守恒的观点来解决物理问题的方法，是高中物理中的重要内容，是高考的重点和热点。,大纲对本部分考点均为类要求，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

2、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。,三、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。,四、复习建议,1坚持将概念、规律和方法的复习放在首位。功、功率、重力势能等概念应在全方位总结、现象解释

3、和事例求解中深化理解；动能定理、机械能守恒定律和功能关系应在内容的剖析中掌握；探究性实验应从思路、方法和操作等层面厘清。运用功和能的观点解决“运动”和“力”的关系问题时，首先要建立一套与此观点相对应的概念，再寻找出它们之间的关系规律，从而解决运动和力之间的关系问题。 2切实加强功能观点应用流程的教学。功能观点的应用流程是：领会问题的情景，在问题给出的信息中，提取有用信息，构建出正确的物理模型；合理选择研究对象；分析研究对象的受力情况和运动情况；运用功能关系列式求解。在分析具体问题时，要根据具体情况灵活运用隔离法和整体法，要善于捕捉隐含条件，要重视临界状态分析。,3、高度重视运动过程分析的引导。

4、分析运动过程的要点： 阶段性将题目涉及的整个过程适当的划分为若干阶段； 联系性找出各个阶段之间是由什么物理量联系起来的； 规律性明确每个阶段遵循什么物理规律。,五、单元划分,第一单元：功和功率 第二单元：动能定理 第三单元：机械能守恒定律 功能关系 第四单元：实验,第一单元 功 功率,【要点分析】 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，也是高考考查的重点之一。涉及功和能的高考题年年有、份量重，常常与平抛运动、圆周运动、热学、电磁学等知识的综合。试题情景、物理过程较复杂，难度也较大。分析这类问题时，应首先建立清晰的物理情景、抽象出物理模型、选择物理规律、建立方程进行求解。,

5、09年高考对本课时的要求是： 确切理解功和功率的含义。力和运动的位移、速度分析是解决问题的基础，瞬时功率对应某一状态，平均功率对应某一过程；理解功的标量性、相对性，重力做功、摩擦力做功的特点。解题时应注意参考系的选择，力的作用点位移的分析等。 对恒力做功，要注意力和力的方向上位移的分析；对变力做功要转化为恒力做功。另外，化曲为直、微元分析等也是解决变力做功的重要方法。 对于功和功率与生产、生活、科技等相结合的问题，应将实际问题转化为物理模型。对交通工具的启动问题，应注意分析以恒定加速度启动和以恒定功率启动两种方式的区别与联系。 综合问题中功和功率的求解要联系牛顿运动定律、能量的知识来分析。在研

6、究对象为系统的问题中，要清楚内力做功、外力做功的区别与联系。,一、深刻理解功的概念 1功概念 （1）恒力功：W=Flcos作用在物体上的恒力与物体的直线位移的乘积 F：作用在物体上的恒力； l：物体直线位移（线位移是对质点定义的）； ：恒力与位移正向夹角 说明： 公式中的l是指力的作用点的位移。如果研究对象是一个可当成质点的物体，则l亦即物体的位移（物体上各点的位移都和力的作用点的位移相同）。如果研究对象是一个物体系，力的作用点的位移与物体系各物体的位移不相同时，则必须用力的作用点的位移代入公式计算该力对物体系做的功,例1：小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上(如图所示) ，从地面

7、上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力 A.垂直于接触面，做功为零； B.垂直于接触面，做功不为零； C.不垂直于接触面，做功不为零； D.不垂于接触面，做功不为零。,例2如图所示，动摩擦因数为， 摩擦力对物体m做功数值为（ B ） 摩擦力对平板M做功数值为（ A ）Amgs1 Bmgs2 Cmg(s1 +s2) Dmg(s1 -s2) 说明： 物体位移的理解,变式训练在加速运动的车厢里一个人用力向前推车厢，如图所示。人相对车厢未移动，则（ BC ） A人对车做正功 B人对车做负功 C推力对车做正功 D人对车不做功 说明： 对地； 人做功与力做功的区别。 反馈：“如果车减速运动

8、呢？”（ AC ）；“如果车匀速运动呢？”（ CD ）,（2）正、负功 当时 F做正功，当时 F不做功，当时 F做负功。 如果从能量角度理解：物体做正功，就是物体的能量向外转（移）化；物体做负功，就是外界能量向物体转（移）化,问题：功为什么不是矢量？ 如图所示，在光滑水平面上，物体受两个沿水平方向、互相垂直的大小分别为F1=3N和F2=4N的恒力，从静止开始运动l=10m。求每个力做的功和合力做的总功。,2三种力的功 （1）重力功：与路径无关；W=mgh （2）弹（簧弹）力功：与路径无关；从原长拉伸、压缩弹力均做负功。没给公式。 （3）摩擦力功：与路径有关；W=-mgs，s为路程；Q=|mgs

9、| 可进一步思考：作用力与反作用力做功的关系,3求功的方法 （1）恒力功：W=Fscos （2）恒功率功：W=Pt （3）动能定理或功能关系：W=Ek,例质量为m的汽车在平直公路上以初速度v0开始匀加速行驶，经时间t前进距离s后，速度达最大值vm，设在这段过程中发动机的功率恒为P，汽车所受阻力恒为f，则在这段时间内发动机所做的功为： A、Pt B、fvmt C、fs+mvm2/2 D、mvm2/2-mv02/2+fs,变式：质量为5t 的汽车，在平直公路上一以60kw恒定功率从静止开始运动，速度达到24m/s的最大速度后，立即关闭发动机，汽车从启动到最后停下通过的总位移为1200m。运动过程中

10、汽车所受的阻力不变。求汽车运动的时间。,求变力功的方法 1、转换法：转换法即若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以通过计算该恒力的功，求出该变力的功。而恒力做功又可以用W=Flcosa计算，从而使问题变得简单。,例1、如图，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F（恒定），滑块沿水平面由A点前进S至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平方向夹角分别为和。求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力对滑块所做的功。,2、微元法：当物体在变力的作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小元段，每一小元段可认为恒力做功，总功即为各

11、个小元段做功的代数和。,例2 、如图所示，某力F=10N作用于半径R=1m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力F做的总功应为： A、 0J B、20J C 、10J D、20J.,3、用动能定理求变力做功 例3、如图所示，AB为1/4圆弧轨道，半径为0.8m，BC是水平轨道，长L=3m，BC处的摩擦系数为1/15，今有质量m=1kg的物体，自A点从静止起下滑到C点刚好停止。求物体在轨道AB段所受的阻力对物体做的功。,例4：如图所示，质量为m的小球用长为 L 的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列三种清况下，分别用水平拉力 F 将小球拉到细线与竖

12、直方向成 角的位置，在此过程中，拉力 F 做的功各是多少？ （l）用 F 缓慢地拉 （2）F为恒力 （3）若 F 为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零（ ） A、FLcos B、 FLsin C、FL ( 1 一 cos ) D、mgL ( l 一 cos),4、用功能原理求变力做功 例4、两个底面积都是S的圆筒，放在同一水平面上，桶内装水，水面高度分别为h1和h2，如图所示，已知水的密度为。现把连接两桶的阀门打开，最后两桶水面高度相等，则这过程中重力所做的功等于 .,二、功率 （1）功率的物理意义：功率是描述做功快慢的物理量。 （2）功率的定义式：P=W/t所求出的功率是时间t内的平均

13、功率。 （3）功率的计算式：P=Fvcos，其中是力与速度间的夹角。该公式有两种用法：求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小，v取瞬时值，对应的P为F在该时刻的瞬时功率；当v为某段位移（时间）内的平均速度时，则要求这段位移（时间）内F必须为恒力，对应的P为F在该段时间内的平均功率。,1.弄清求某力的平均功率和瞬时功率的方法 例1、 质量为m=0.5kg的物体从高处以水平的初速度V0=5m/s抛出，在运动t=2s内重力对物体做的功是多少？这2s内重力对物体做功的平均功率是多少？2s末，重力对物体做功的瞬时功率是多少？（g取10m/s2）,例2、起重机的钢索将重物由地面吊到空中某个高度，

14、其速度图象如图甲所示，则钢索拉力的功率随时间变化的图象可能是图乙中的哪一个？,变式：一根质量为M的直木棒，悬挂在O点，有一质量为m的猴子，抓着木棒，剪断悬挂木棒的细绳，木棒开始沿竖直方向下落，若猴子对地高度不变。忽略空气阻力，则下面的四个图像中能定性反映在这段时间内猴子做功的功率随时间变化关系的是（ ）,2.机车起动的最大速度问题 例3、汽车发动机额定功率为60 kW，汽车质量为5.0103 kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：汽车保持额定功率从静止出发后能达到的最大速度是多少？,3.机车匀加速起动的最长时间问题 例4、 汽车发动机额定功率为60 kW，汽车质量为

15、5.0103 kg，汽车在水平路面行驶时，受到的阻力大小是车重的0.1倍，试求：若汽车从静止开始，以0.5 m/s2的加速度匀加速运动，则这一加速度能维持多长时间？,第二单元 动能定理 要点分析： 该考点在近年高考中题型各异，重在规律的理解及应用，单独出现以选择为主，而与其他知识综合出题则多以计算题出现主要题型有用动能定理解题的基本方法，用动能定理处理变力做功问题，用动能定理处理多过程运动问题等 动能定理表达式是由牛顿第二定律F=ma和运动学公式V22=V12+2as推导出来的,但它的应用范围却广泛的多,如变力作用的运动过程,曲线运动问题, 多过程运动问题，都可以用它来求解。若是恒力作用下的匀

16、变速直线运动，不涉及加速度和时间，用动能定理求解一般比用牛顿运动定理和运动学公式简便。,一动能 l物体由于运动而具有的能叫动能其表达式为：Ek=mv2/2。国际单位:焦耳(J). 2对动能的理解 （1）动能是一个状态量，它与物体的运动状态对应。动能是标量，它只有大小，没有方向 （2）动能是相对的，它与参照物的选取密切相关,二、动能定理 1. 表达式：缩写形式：W = Ek 展开形式：F1s1+F2s2+=mv22/2-mv12/2 2对公式的理解 （1）动能定理表达式为标量式，速度v和位移s是相对同一参考系的（通常以地面为参考系）式中只涉及功和动能。 （2）动能定理研究的是单体，或可以视为单体的物体系。 （3）动能定理适用物体的直线运动，也适用于曲线运动；即适用于恒力做功，也适用于变力做功；各个力可同时作用也可分段作用，只要求出所选过程中各力功的总和即可。,一、动能定理的理解 例1：下列关于运动物体所受合外力和动能变化的关系正确的是（ ） A、如果物体所受合外力为零，则合外力对物体做的功一定为零 B、如果合外力对物体所做的功为零，则合外力一定为零 C、物体