XX届高考物理第一轮考点复习教案1
XX届高考物理第一轮考点复习教案1 本资料为Word文档,请点击下载地址下载全文下载地 址静悟导读提纲:(四)动能定理能量守恒定律 【考试说明】 机械能功和功率 动能和动能定理 重力做功与重力势能 功能关系、机械能守恒定律及其应用II II II II 【知识网络】 【考试说明解读】 一、功 1. 功的计算公式W=Fscos a . 说明: ⑴式中F是作用在物体上的外力,s是受力物体的位移, a是F与s之间的夹角. 由功的计算式可知,有力和位移不一定有功(a-90° 时,W=0) ⑵当F、s、a确定后,某个力F对物体做的功有确定 的值,与物体的运动形式(无论是匀速或变速)无关,也与物 体同时受到的其他力无关. 2. 正功和负功 (1) .当a 0,力对物体做正功,此时力对 物体的运动有推动作用,此力叫动力. (2) .当90° < a <1 80°时,W<0,力对物体做负功, 此时力对物体的运动起阻碍作用,此力叫阻力,也可说成物 体克服这个力做了功. 注意:力(F )和位移(s)都是矢量,功(W)虽然有正负, 但功是标量。正负既不表示方向,也不表示大小.只表示力 在做功过程中所起的作用. 二、功率 1. 计算功率的两个公式 ⑴公式p-W/t:是功率的定义式,算出的是在时间t内 力做功的平均功率. ⑵公式P-Fv (F、v在一条直线上):当v为瞬时速度时, 算出的是瞬时功率;当v为平均速度时,算出的是一段时间 内的平均功率。若F、v不共线,夹角为0时,P=Fvcos 9 . 2. 机车起动 ⑴以恒定功率起动,其运动情况是:变加速(a I )-(a=0) 匀速; ⑵匀加速起动,其运动情况是: 匀加速(a恒定,P增大)一额定Pm后,作变加速(al) 一(a=0)匀速. 【例1】某人用F=1 00N的恒力,通过滑轮把物体m拉 上斜面,如图所示,用力F方向恒与斜面成60° ,若物体沿 斜面运动Im,他做的功是j。(g取10m/s2) (150j) 三、动能定理 1. 动能: ⑴表达式:Ek=mv2/2单位:焦耳(j) ⑵理解 ① 动能是状态量;②动能是标量;③动能具有瞬时性, 与某一时刻或位置相对应. ④动能具有相对性,对于不同的参考系,物体速度有不 同的瞬时值,动能也就有不同的瞬时值.在研究物体的动能 时一般都是以地面为参考系的. 2. 动能定理 ⑴内容:合外力对物体所做的功等于物体动能的增量. 动能定理也可叙述为:合外力对物体所做的功,等于物 体动能的增加;物体克服外力所做的功,等于物体动能的减 少. (2)公式:W 总=mv22/2-mv21 /2 注启、: ⑴W总是物体所受各外力对物体做功的代数和,特别注 意功的正负,也可以先求出合外力,再求合外力的功. ⑵公式等号右边是动能的增量,是末状态的动能减初状 态的动能. ⑶不论作用在物体上的力是恒力还是变力,也不论物体 是做直线运动还是曲线运动,动能定理都适用. ⑷应用动能定理解题,一般比应用牛顿第二定律和运动 学公式解题要简便,当题设条件涉及力的位移效应,或求变 力做功问题,均优先考虑用动能定理求解. 【例2]质量为m的子弹,以水平速度v射入静止在光 滑水平面上质量为m的木块,并留在其中,下列说法正确的 是(BD) A. 子弹克服阻力做的功与木块获得的动能相等 B. 阻力对子弹做的功与子弹动能的减少相等 c.子弹克服阻力做的功与子弹对木块做的功相等 D.子弹克服阻力做的功大于子弹对木块做的功 四. 机械能守恒定律 1. 重力做功的特点: 由于重力的方向始终竖直向下,因而在物体运动的过程 中,重力的功只取决于初、末位置间的高度差,与物体运动 的路径无关,即WG=mgh 2. 重力势能 ⑴定义:受重力作用的物体,具有的与它相对地球的位 置有关的能量叫重力势能. 重力势能大小的公式为Ep=mgh ⑵注意问题 ① 重力势能是地球和物体组成的系统共有的,而不是物 体单独具有的 ② 重力势能的大小和零势能面的选取有关. ③ 重力势能是标量,但有正、负 ⑶做功跟重力势能改变的关系:重力做正功,重力势能 减小;重力做负功,重力势能增加,总之,重力做功等于势 能增量的负值,即WG=-AEP. 3. 弹性势能 ⑴定义:物体由于发生弹性形变而具有的能. ⑵大小:弹性势能的大小与形变量及劲度系数有关,弹 簧的形变量越大,劲度系数越大,弹簧的弹性势能越大. 4. 机械能守恒定律 (1) 内容:在只有重力(或弹力)做功的条件下,物体 的重力势能(或弹性势能)和动能相互转化,但机械能总量保 持不变. (2) 公式:Ek+Ep=E‘ k+E p 或 El=E 2 或△£=() (3) 机械能守恒定律成立的条件: 对单个物体:只有重力做功,其他力不做功或做功的代 数和为零. 对系统:不仅要看外力功,还要看内力功。因为内力做 功也可引起系统机械能的变化。 【例3]如图所示,在水平台面上的A点,一个质量为 m的物体以初速度vO被抛出,不计空气阻力,求它到达B点 时速度的大小。(vB=) 五、功能关系 1. 做功使不同形式的能发生转化; 2. 功是能量转化的标志和量度; 3. 功和能的区别. ① 能是状态量,功是过程量; ② 功和能不能相互转化. 4. 功是能量转化的标志 ① 重力做功重力势能的改变 ② 电场力做功——电势能的改变 ③ 合外力做功——动能的改变 ④ 弹簧中弹力做功——弹性势能的改变 ⑤ 除重力之外的力做功——机械能的改变 5. 功是能量转化的量度 做功的过程就是能量转化的过程,做了多少功,就有多 少能量发生了转化,反之转化了多少能量就说明做了多少 功. 注意:功和能是两个密切相关的物理量,但功和能有本 质的区别,功是反映物体间在相互作用过程中能量变化多少 的物理量,是一个过程量;能是用来反映物体运动状态的物 理量,处于一定运动状态(如速度和相对位置)的物体就有一 定的能量. 功和能的单位相同,在国际单位制中,都是焦(j). 6. 应用能量守恒定律解题的步骤 ① 分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能 等)在变化; ② 分别列出减少的能量和增加的能量的表示式; ③ 列方程减二/XE增进行求解. 【例4] 一物块从图所示的弧型轨道上的A点,由静止 开始滑下,由于轨道不光滑,它仅能滑到B点.由B点返回 后,仅能滑到c点,己知A、B iWj度差为hl, B、c iWj度差为 h2,则下列关系正确的是(c) A. hl=h2 B. hlh2 D. hl、h2大小关系不确定 六、实验《验证机械能守恒定律》 1. 实验目的 验证机械能守恒定律. 2. 实验原理 在只有重力做功的自由落体运动中,物体的重力势能和 动能互相转化,但总的机械能守恒,若物体某时刻速度为V, 下落高度为h ,恒有: mgh=mv2/2 故只需借助打点计时器,通过纸带测出重物某时刻的下 落高度h和该时刻的瞬时速度,即可验证机械能是否守恒