浙江省衢州市仲尼中學高二物理《功能關(guān)系 能量守恒定律》教案

浙江省衢州市仲尼中學高二物理功能關(guān)系 能量守恒定律教案 教材分析能量守恒定律是物理中三大守恒定律之一，既適用于宏觀世界也適用于微觀世界，而功又是能量轉(zhuǎn)化的量度，所有涉及能量轉(zhuǎn)化的題目都可用功能關(guān)系來求解因此，有關(guān)功能關(guān)系的命題范圍廣闊，既可以與力學聯(lián)系，也能與電學、磁學等其他物理知識相聯(lián)系，凡是能用機械能守恒定律和動能定理解決的問題，都可以用功能關(guān)系解決，功能關(guān)系。能量守恒的題目在今后的高考中仍是高考考查的熱點學情分析學生在學習了功和動能，重力勢能、彈性勢能和機械能的概念后，對功和能的關(guān)系已有了一定的了解，但是對功和能的具體的轉(zhuǎn)化在應用中還是比較模糊的，通過本節(jié)內(nèi)容的學習會對功和能以及能的定恒有進步的了解和認識。教學目標知識與技能1掌握功和能之間的關(guān)系，掌握物理量之間的聯(lián)系的方法。2掌握能量守恒定律, 知道是自然界中的普遍的適用的規(guī)律。3知道摩擦力做功的特點以及作用力與反作用力做功的情況。過程與方法1學會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒；2初步學會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。情感、態(tài)度與價值觀通過能量守恒的教學，使學生樹立科學觀點，理解和運用自然規(guī)律，并用來解決實際問題。教學重點掌握功和能之間的關(guān)系以及摩擦力做功的特點教學難點摩擦力做功的特點以及作用力與反作用力做功的情況教學過程考點學生活動及問題研討一、功能關(guān)系1做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。2.功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度（1）重力做功等于物體重力勢能的改變，即WGEp1Ep2Ep（2）電場力做功等于電勢能的改變，即W電Ep1Ep2Ep.（3）彈簧彈力做功等于彈性勢能的改變，即W彈Ep1Ep2Ep（4）合外力做功等于物體動能的改變，即W合Ek2Ek1Ek（5）只有重力和彈簧的彈力做功，機械能守恒（6） 重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于機械能的增加（7）克服一對滑動摩擦力所做的凈功等于機械能的減少（ 為相對滑動的距離）（8） 克服安培力所做的功等于感應電能的增加例題1(2020·無錫模擬)有一滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底部向上運動，當它回到出發(fā)點時速率變?yōu)関2，且v2v1，則(C)課堂新坐標P68.A上升過程中機械能增加，下降過程中機械能增加B上升過程中機械能增加，下降過程中機械能減少C上升過程中機械能減少，下降過程中機械能減少D上升過程中機械能減少，下降過程中機械能增加針對訓練:1如圖所示，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動在移動過程中，下列說法正確的是() AF對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和BF對木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力勢能DF對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和二、能量守恒定律1內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式?；蛘邚囊粋€物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。2表達式： 3對定律的理解(1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等； (2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等，4應用定律解題的步驟(1)分清有幾種形式的能在變化，如動能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等(2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量E減和增加的能量E增的表達式(3)列出能量守恒關(guān)系式：E減E增例2如右圖所示，一小定滑輪(直徑大小不計)距地面高度剛好為一鏈條的長度L，一人用輕繩跨過定滑輪系住鏈條的一端，用力將全部堆放在光滑水平地面上的鏈條向上拉動，當鏈條有 長度跨過定滑輪時，人不再用力拉繩，這時鏈條仍繼續(xù)運動，最后剛好停在滑輪上，不計一切摩擦，設(shè)鏈條質(zhì)量為m，則人的拉力做的功是多少？答案：針對訓練:1(2020·廣州模擬)下列說法正確的是(C) 課堂新坐標P69.A隨著科技的發(fā)展，第一類永動機是可以制成的B太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能D有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動，說明能量可以憑空產(chǎn)生三、摩擦力做功的特點1能量的轉(zhuǎn)化方面靜摩擦力：在做功的過程中，只有機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(靜摩擦力起著傳遞機械能的作用)，而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量滑動摩擦力：（1）相互摩擦的物體通過滑動摩擦力做功，將部分機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體（2）)部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機械能的損失量2一對摩擦力的總功方面靜摩擦力：一對靜摩擦力所做功的代數(shù)總和等于零滑動摩擦力：一對相互作用的滑動摩擦力對物體系統(tǒng)所做的總功，等于摩擦力與兩個物體相對路程的乘積，即WFfFf·l相對，表示物體克服摩擦力做功，系統(tǒng)損失的機械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能3正功、負功、不做功方面兩種摩擦力對物體可以做正功、負功，還可以不做功例3如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，產(chǎn)生的熱量為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動，F(xiàn)做的功為W2，產(chǎn)生的熱量為Q2，則應有 ( A)AW1W2，Q1Q2BW1W2，Q1Q2CW1W2，Q1Q2 DW1W2，Q1Q2針對訓練: 課堂新坐標P701(2020·莫城模擬)如圖所示，AB為半徑R0.8 m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車右端平滑對接小車質(zhì)量M3 kg，車長L2.06 m，車上表面距地面的高度h0.2 m現(xiàn)有一質(zhì)量m1 kg的小滑塊，由軌道頂端無初速釋放，滑到B端后沖上小車已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)0.3，當車運動了1.5 s時，車被地面裝置鎖定(g10 m/s2)試求：(1)滑塊到達B端時，軌道對它支持力的大?。?2)車被鎖定時，車右端距軌道B端的距離；(3)從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大??； 【板書設(shè)計】一、功能關(guān)系1做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。2.功能關(guān)系功是能量轉(zhuǎn)化的量度（1）WGEp1Ep2Ep（2）W電Ep1Ep2Ep.（3）W彈Ep1Ep2Ep（4）W合Ek2Ek1Ek（5）WF=0（6）（7）（8） 克服安培力所做的功等于感應電能的增加二、能量守恒定律1內(nèi)容：2表達式：三、摩擦力做功的特點1能量的轉(zhuǎn)化方面2一對摩擦力的總功方面3正功、負功、不做功方面例題分析：分類練習C類：理解1對于功和能,下列說法正確的是( BCD ) A.功和能的單位相同,它們的概念也相同B.做功的過程就是物體能量轉(zhuǎn)化的過程C.做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化D.各種不同形式的能可以互相轉(zhuǎn)化,且在轉(zhuǎn)化的過程中,能的總量是守恒的B類：理解2已知貨物的質(zhì)量為m,在某段時間內(nèi)起重機將貨物以a的加速度加速升高h,則在這段時間內(nèi)敘述正確的是(重力加速度為g)( D )A.貨物的動能一定增加mah-mgh B.貨物的機械能一定增加mahC.貨物的重力勢能一定增加mah D.貨物的機械能一定增加mah+mghA類：綜合應用3NBA籃球賽非常精彩，吸引了眾多觀眾經(jīng)常有這樣的場面：在終場前0.1 s，運動員把球投出且準確命中，獲得比賽的勝利如果運動員投籃過程中對籃球做功為W，出手高度(相對地面)為h1，籃筐距地面高度為h2，球的質(zhì)量為m，空氣阻力不計，則籃球進筐時的動能表達式是(A)AWmgh1mgh2 BWmgh2mgh1Cmgh1mgh2W Dmgh2mgh1W