《高二物理课件：第7章《机械能守恒定律》（人教版必修2）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高二物理课件：第7章《机械能守恒定律》（人教版必修2）（36页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、本章本章优优化化总结总结 专题归纳整合专题归纳整合章末综合检测章末综合检测本本章章优优化化总总结结知识网络构建知识网络构建知识网络构建知识网络构建专题归纳整合专题归纳整合专题专题1 1变力做功的求法变力做功的求法功功的的计计算算在在中中学学物物理理中中占占有有十十分分重重要要的的地地位位功功的的计计算算公公式式WFlcos只只能能用用于于恒恒力力做做功功的的情情况况，不不适适用用于于变变力力做做功功的的计计算算在在实实际际问问题题中中，我我们们往往往往要要求求计计算算出出变变力力的的功功，下下面介面介绍绍几种求几种求变变力做功的常用方法：力做功的常用方法：2用微元法求变力的功用微元法求变力的功
2、在力沿圆周做功的情况下，力在力沿圆周做功的情况下，力F的方向始终的方向始终与速度方向相同，若将圆周分成许多极短的与速度方向相同，若将圆周分成许多极短的小圆弧，每段圆弧都可看成一段极短的直线，小圆弧，每段圆弧都可看成一段极短的直线，这些短直线与速度的方向相同力这些短直线与速度的方向相同力F对质点对质点所做的功等于它在每一小段上做功的代数和所做的功等于它在每一小段上做功的代数和这样，变力做功的问题就能转化为恒力做这样，变力做功的问题就能转化为恒力做功的问题了功的问题了3用图象法求变力的功用图象法求变力的功在在Fl图象中，图线与两坐标轴所围的图象中，图线与两坐标轴所围的“面面积积”的代数和表示力的代
3、数和表示力F做的功，做的功，“面积面积”有正有有正有负，在负，在l轴上方的轴上方的“面积面积”为正，在为正，在l轴下方的轴下方的“面积面积”为负为负4用等效法求变力的功用等效法求变力的功若某一变力做功等效于某一恒力做功，则就若某一变力做功等效于某一恒力做功，则就可以应用公式可以应用公式WFlcos来求在此类问题来求在此类问题中，一般要用到能量转化与守恒的方法，判中，一般要用到能量转化与守恒的方法，判断出做功与能量转化的关系断出做功与能量转化的关系5用动能定理求变力的功用动能定理求变力的功动能定理是求解变力做功的常用方法，在研动能定理是求解变力做功的常用方法，在研究某一物体受到力的持续作用而发生
4、状态改究某一物体受到力的持续作用而发生状态改变时，如涉及位移和速度而不涉及时间时，变时，如涉及位移和速度而不涉及时间时，应首先考虑应用动能定理应首先考虑应用动能定理6利用利用WPt计算计算此种方法多用于功率恒定的情况此种方法多用于功率恒定的情况 如图如图71所示，一辆汽车通过一根绳所示，一辆汽车通过一根绳PQ跨过定滑轮提升井中质量为跨过定滑轮提升井中质量为m的物体，绳的物体，绳的的P端拴在车后的挂钩上，端拴在车后的挂钩上，Q端拴在物体上，端拴在物体上，设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量设绳的总长不变，绳的质量、定滑轮的质量和尺寸、滑轮上的摩擦力和尺寸、滑轮上的摩擦力图图71例例1都都忽忽略
5、略不不计计开开始始时时，车车在在A处处，左左右右两两侧侧绳绳都都已已绷绷紧紧并并且且是是竖竖直直的的，左左侧侧绳绳长长为为H，提提升升时时车车加加速速向向左左运运动动，沿沿水水平平方方向向从从A经经过过B驶驶向向C.设设A到到B的的距距离离也也为为H，车车过过B点点时时的的速速度度为为v0，求求车车由由A运运动动到到B的的过过程程中中，绳绳Q端的拉力对物体所做的功端的拉力对物体所做的功【精讲精析精讲精析】车向左加速，物体向上加速，车向左加速，物体向上加速，绳子拉力是变力，不能直接用定义式求绳子绳子拉力是变力，不能直接用定义式求绳子拉力做的功，只能应用动能定理拉力做的功，只能应用动能定理应用动能
6、定理，一般比应用牛顿第二定律结应用动能定理，一般比应用牛顿第二定律结合运动学公式解题要简单在分析过程的基合运动学公式解题要简单在分析过程的基础上不用研究物体的运动过程中细节的变化，础上不用研究物体的运动过程中细节的变化，只需考虑整个过程的做功量及过程的始末动只需考虑整个过程的做功量及过程的始末动能能专题专题2 2动能定理及其应用动能定理及其应用4动能定理的研究对象可以是单一物体，动能定理的研究对象可以是单一物体，也可以是能够看作单一物体的系统，动能定也可以是能够看作单一物体的系统，动能定理适用于直线运动，也适用于曲线运动，因理适用于直线运动，也适用于曲线运动，因此，比牛顿第二定律的适用范围更广
7、泛此，比牛顿第二定律的适用范围更广泛5应用动能定理可以把物体经历的物理过应用动能定理可以把物体经历的物理过程分为几段处理，也可以把全过程看作整体程分为几段处理，也可以把全过程看作整体阶段来处理在应用动能定理解题时，要注阶段来处理在应用动能定理解题时，要注意以下几个问题：意以下几个问题：(1)正确分析物体受力，要考虑物体所受的所正确分析物体受力，要考虑物体所受的所有外力，包括重力有外力，包括重力(2)要弄清各个外力做功的情况，计算时应把要弄清各个外力做功的情况，计算时应把各已知功的正负号代入动能定理的表达式各已知功的正负号代入动能定理的表达式(3)在计算功时，要注意有些力不是全过程都在计算功时，
8、要注意有些力不是全过程都做功的，必须根据不同情况分别对待，求出做功的，必须根据不同情况分别对待，求出总功总功(4)动能定理的计算式为标量式，动能定理的计算式为标量式，v必须是相必须是相对同一参考系的速度对同一参考系的速度(5)动能是状态量，具有瞬时性，用平均速度动能是状态量，具有瞬时性，用平均速度计算动能是无意义的计算动能是无意义的 质量为质量为5103 kg的汽车在的汽车在t0时刻速度时刻速度v010 m/s，随后以，随后以P6104W的额定功率的额定功率沿平直公路继续前进，经沿平直公路继续前进，经72 s达到最大速度，达到最大速度，设汽车受恒定阻力，其大小为设汽车受恒定阻力，其大小为2.5
9、103 N，求：，求：(1)汽车的最大速度汽车的最大速度vm；(2)汽车在汽车在72 s内经过的路程内经过的路程s.例例2【答案答案】(1)24 m/s(2)1252 m1判断机械能守恒的方法一般有两种判断机械能守恒的方法一般有两种(1)对某一物体，若只有重力对某一物体，若只有重力(或系统内的弹或系统内的弹力力)做功，其他力不做功做功，其他力不做功(或其他力做功的代或其他力做功的代数和为零数和为零)，则该物体的机械能守恒，则该物体的机械能守恒专题专题3 3机械能守恒定律及其机械能守恒定律及其应用应用(2)对某一系统，物体间只有动能和重力势能对某一系统，物体间只有动能和重力势能及弹性势能相互转化
10、，系统跟外界没有发生及弹性势能相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能式的能(如没有内能产生如没有内能产生)，则系统的机械能，则系统的机械能守恒守恒2应用机械能守恒定律解题的一般步骤应用机械能守恒定律解题的一般步骤(1)明确研究对象，选取研究过程；明确研究对象，选取研究过程；(2)对物体进行受力分析，分析各力做功情况，对物体进行受力分析，分析各力做功情况，判断机械能是否守恒；判断机械能是否守恒；(3)选取参考平面，确定物体在始末状态的机选取参考平面，确定物体在始末状态的机械能；械能；(4)根据机械能守恒定律列方程求解根据机械
11、能守恒定律列方程求解(选取不选取不同的参考平面应以解题方便为原则同的参考平面应以解题方便为原则) 如图如图72所示，一轻杆可绕所示，一轻杆可绕O点的水平点的水平轴无摩擦地转动，杆两端各固定一个小球，轴无摩擦地转动，杆两端各固定一个小球，球心到球心到O轴的距离分别为轴的距离分别为r1和和r2，球的质量分，球的质量分别为别为m1和和m2，且，且m1m2，r1r2.将杆由水平将杆由水平位置从静止开始释放，不考虑空气阻力，求位置从静止开始释放，不考虑空气阻力，求小球小球m1摆到最低点时的速度是多少？摆到最低点时的速度是多少？图图72例例31. 能量是物体对外做功的本领能量是物体对外做功的本领能量的具体
12、值往往无多大意义，我们关心的能量的具体值往往无多大意义，我们关心的大多是能量的变化量能量的变化必须通过大多是能量的变化量能量的变化必须通过做功才能实现，某种力做功往往与某一具体做功才能实现，某种力做功往往与某一具体的能量变化相联系，即所谓功能关系的能量变化相联系，即所谓功能关系专题专题4 4功能关系的理解及应用功能关系的理解及应用2功是能量转化的量度功是能量转化的量度(1)合外力对物体所做的功等于物体动能的改合外力对物体所做的功等于物体动能的改变变W合合Ek2Ek1，即动能定理，即动能定理(2)重力做功对应重力势能的改变重力做功对应重力势能的改变WGEpEp1Ep2，重力做正功，重力势能减，重
13、力做正功，重力势能减少；重力做负功，重力势能增加少；重力做负功，重力势能增加(3)弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应WFEpEp1Ep2，弹力做正功，弹性，弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功，弹性势能增加势能减少；弹力做负功，弹性势能增加(4)除重力除重力(或系统内的弹力或系统内的弹力)以外的其他力做以外的其他力做的功与物体机械能的增量相对应，即的功与物体机械能的增量相对应，即WE.(5)一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和等于系统内能的增量，即等于系统内能的增量，即Ffs相对相对Q.3用功能关系解决的两类问题用功能关系解
14、决的两类问题(1)已知功求能量的转化或能量的数值已知功求能量的转化或能量的数值(2)已知能量转化数值求某个力做功已知能量转化数值求某个力做功 (2011年宁德高一检测年宁德高一检测)电动机带动水平电动机带动水平传送带以速度传送带以速度v匀速转动，一质量为匀速转动，一质量为m的小木的小木块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送块由静止轻放在传送带上，若小木块与传送带之间的动摩擦因数为带之间的动摩擦因数为，如图，如图73所示，所示，当小木块与传送带相对静止时，求：当小木块与传送带相对静止时，求：图图73例例4(1)小木块的位移小木块的位移(2)传送带转过的路程传送带转过的路程(3)小木块获得的动能小木块获得的动能(4)摩擦过程产生的热量摩擦过程产生的热量(5)电动机带动传送带匀速转动输出的总能量电动机带动传送带匀速转动输出的总能量同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
