高考物理沖刺專題復(fù)習(xí)課件 第5單元-機(jī)械能（新課標(biāo)）

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歡迎進(jìn)入物理課堂 第五單元機(jī)械能 第五單元 使用建議 1 復(fù)習(xí)本單元應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)要注意以下幾點(diǎn) 1 訓(xùn)練重點(diǎn)要突出 復(fù)習(xí)功和功率時(shí)應(yīng)從恒力做功 變力做功 平均功率 瞬時(shí)功率 正功 負(fù)功多角度進(jìn)行訓(xùn)練 這樣才能練到點(diǎn)子上 動(dòng)能定理強(qiáng)調(diào)所有力做功的總和等于物體動(dòng)能的變化 而不是某一個(gè)力的功 尤其是涉及求變力做功的問(wèn)題 動(dòng)能定理有時(shí)是唯一且有效的解題方法 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用要根據(jù)具體情況選取不同的表述形式 以使解題方法 過(guò)程的處理更簡(jiǎn)捷 第五單元 使用策略 2 過(guò)程分析要強(qiáng)化 多物體多過(guò)程問(wèn)題是近幾年高考的熱點(diǎn) 通過(guò)對(duì)典型例題 練習(xí)的分析 幫助學(xué)生掌握處理問(wèn)題的技巧 注意多分析過(guò)程 化整為零 板書(shū)設(shè)計(jì)上要畫(huà)好示意圖 分析上要挖掘隱含條件 理解關(guān)鍵詞語(yǔ)的內(nèi)涵 找到問(wèn)題的突破口 2 課時(shí)安排本單元建議安排7課時(shí) 第21 22 23 24 25 26講及單元訓(xùn)練各1課時(shí) 第五單元 知識(shí)框架 第五單元 知識(shí)框架 第五單元 考綱展示 第五單元 復(fù)習(xí)策略 功和功率是物理學(xué)中兩個(gè)重要的基本概念 是學(xué)習(xí)動(dòng)能定理 機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系的基礎(chǔ) 也是用能量觀點(diǎn)分析物理問(wèn)題的切入點(diǎn) 能的概念 功和能的關(guān)系以及各種不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律是自然界中最重要的基本規(guī)律 它貫穿于整個(gè)物理學(xué)中 動(dòng)能定理 機(jī)械能守恒定律是力學(xué)中的重點(diǎn)和難點(diǎn) 用能量觀點(diǎn)解題是解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題的途徑之一 高考命題具有以下特點(diǎn) 第五單元 復(fù)習(xí)策略 1 能力要求高 平時(shí)要加強(qiáng)綜合題的練習(xí) 學(xué)會(huì)將復(fù)雜的物理過(guò)程分解成若干個(gè)子過(guò)程 分析每一個(gè)過(guò)程的始末運(yùn)動(dòng)狀態(tài)量及物理過(guò)程中力 加速度 速度 能量的變化 對(duì)于生活 生產(chǎn)中的實(shí)際問(wèn)題要建立相關(guān)物理模型 靈活運(yùn)用牛頓定律 動(dòng)能定理及能量轉(zhuǎn)化的方法提高解決實(shí)際問(wèn)題的能力 2 綜合性強(qiáng) 考題的內(nèi)容經(jīng)常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律 曲線運(yùn)動(dòng) 電磁學(xué)等方面知識(shí)綜合 物理過(guò)程復(fù)雜 綜合分析的能力要求較高 第五單元 復(fù)習(xí)策略 3 常出壓軸題 這部分知識(shí)能密切聯(lián)系生產(chǎn) 生活實(shí)際 聯(lián)系現(xiàn)代科學(xué)技術(shù) 因此每年高考的壓軸題 高難度的綜合題經(jīng)常涉及本單元知識(shí) 本單元的功和功率 動(dòng)能和動(dòng)能定理 重力的功和重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能 機(jī)械能守恒定律是歷年高考的必考內(nèi)容 考查的知識(shí)點(diǎn)覆蓋面全 頻率高 題型全 本單元由于涉及知識(shí)多 方法多 模型多而成為難點(diǎn) 建議復(fù)習(xí)時(shí)重點(diǎn)突破以下重點(diǎn)或難點(diǎn) 1 理解概念 理解功 功率 動(dòng)能 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能的概念 掌握功的計(jì)算方法 理解功率的含義 掌握動(dòng)能 重力勢(shì)能 彈性勢(shì)能的物理意義 第五單元 復(fù)習(xí)策略 2 注意規(guī)律的掌握 掌握動(dòng)能定理 并能運(yùn)用動(dòng)能定理分析與解決相關(guān)的力學(xué)問(wèn)題 掌握機(jī)械能守恒定律 理解機(jī)械能守恒的條件 并能運(yùn)用機(jī)械能守恒定律分析與解決相關(guān)的力學(xué)問(wèn)題 3 注重功能關(guān)系的總結(jié) 功能關(guān)系是本單元的重點(diǎn) 也是貫穿整個(gè)高中物理的內(nèi)容之一 一定要總結(jié)全面 理解透徹 4 加強(qiáng)對(duì)物理解題規(guī)律的理解 強(qiáng)化對(duì)解題方法的運(yùn)用 隨著學(xué)習(xí)的深入 綜合題越來(lái)越多 是用牛頓定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式 還是用能量的觀點(diǎn)處理問(wèn)題 解題的途徑是什么 怎么選擇 需要掌握 第五單元 復(fù)習(xí)策略 1 復(fù)習(xí)本單元應(yīng)特別強(qiáng)調(diào)要注意以下幾點(diǎn) 1 訓(xùn)練重點(diǎn)要突出 復(fù)習(xí)功和功率時(shí)應(yīng)從恒力做功 變力做功 平均功率 瞬時(shí)功率 正功 負(fù)功多角度進(jìn)行訓(xùn)練 這樣才能練到點(diǎn)子上 動(dòng)能定理強(qiáng)調(diào)所有力做功的總和等于物體動(dòng)能的變化 而不是某一個(gè)力的功 尤其是涉及求變力做功的問(wèn)題 動(dòng)能定理有時(shí)是唯一且有效的解題方法 機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用要根據(jù)具體情況選取不同的表述形式 以使解題方法 過(guò)程的處理更簡(jiǎn)捷 第五單元 復(fù)習(xí)策略 2 過(guò)程分析要強(qiáng)化 多物體多過(guò)程問(wèn)題是近幾年高考的熱點(diǎn) 通過(guò)對(duì)典型例題 練習(xí)的分析 幫助學(xué)生掌握處理問(wèn)題的技巧 注意多分析過(guò)程 化整為零 板書(shū)設(shè)計(jì)上要畫(huà)好示意圖 分析上要挖掘隱含條件 理解關(guān)鍵詞語(yǔ)的內(nèi)涵 找到問(wèn)題的突破口 2 課時(shí)安排本單元建議安排7課時(shí) 第21 22 23 24 25 26講及單元訓(xùn)練各1課時(shí) 第21講 功 第21講功 第21講 編讀互動(dòng) 1 高考中單獨(dú)考查功的概念的題目雖然不多 但并不等于這個(gè)概念不重要 功的概念是機(jī)械能的入門概念 準(zhǔn)確全面地掌握功的概念 對(duì)學(xué)生更深入地掌握功和能 機(jī)械能守恒定律非常重要 2 本講要掌握力對(duì)物體是否做功 做正功還是做負(fù)功的判斷及功的計(jì)算方法 既要會(huì)求恒力的功 又要會(huì)利用動(dòng)能定理 功能關(guān)系求變力的功 1 例1和變式題是練習(xí)做功與否 做功正負(fù)的判斷 2 通過(guò)例2和變式題讓學(xué)生掌握最基本的恒力功的求法 3 例3和變式題是練習(xí)變力功的求法 第21講 考點(diǎn)整合 功1 概念 一個(gè)物體受到 的作用 如果在力的方向上發(fā)生 則這個(gè)力對(duì)物體做了功 2 做功的兩個(gè)必要因素 和物體在力的方向上發(fā)生的 3 公式 僅適用于 做功 其中 是F和l的夾角 4 功是標(biāo)量 但有正負(fù)之分 指力與位移之間的夾角 力 位移 力 位移 W Flcos 恒力 第21講 考點(diǎn)整合 1 當(dāng)0 90 時(shí) 0 cos 1 則力對(duì)物體做 即外界給物體 能量 該力是動(dòng)力 2 當(dāng) 90 時(shí) cos 0 W 0 則力對(duì)物體 即外界和物體間無(wú)能量交換 3 當(dāng)90 180 時(shí) 1 cos 0 則力對(duì)物體做 即物體向外界 能量 力是阻力 5 合力的功 各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的 正功 提供 不做功 負(fù)功 提供 代數(shù)和 探究點(diǎn)一功的正負(fù)的判定 第21講 要點(diǎn)探究 1 根據(jù)力和位移的方向的夾角 判斷 此法常用于恒力做功 當(dāng)0 時(shí) F做正功 當(dāng) 時(shí) F不做功 當(dāng) 時(shí) F做負(fù)功 2 根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角 判斷 此法常用于判斷質(zhì)點(diǎn)做曲線運(yùn)動(dòng)時(shí)變力做功的正負(fù) 當(dāng)0 時(shí) F做正功 當(dāng) 時(shí) F不做功 當(dāng) 時(shí) F做負(fù)功 第21講 要點(diǎn)探究 3 從能量的轉(zhuǎn)化角度進(jìn)行判斷 此法常用于判斷兩個(gè)相聯(lián)系的物體 用動(dòng)能變化判斷 動(dòng)能增加 則合外力做正功 動(dòng)能減少 則合外力做負(fù)功 動(dòng)能不變 則合外力不做功 例如 弧面體a放在光滑水平面上 弧面光滑 使物體b自弧面的頂端自由下滑 如圖21 1所示 試判定a b間彈力做功的情況 第21講 要點(diǎn)探究 從能量轉(zhuǎn)化的角度看 當(dāng)b沿弧面由靜止下滑時(shí) a就由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng) 即a的動(dòng)能增大了 因此b對(duì)a的彈力做了正功 由于a和b組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 a的機(jī)械能增加 b的機(jī)械能一定減少 因此a對(duì)b的支持力對(duì)b一定做了負(fù)功 第21講 要點(diǎn)探究 例1如圖21 2所示 小物塊位于光滑的斜面上 斜面位于光滑水平地面上 從地面上看 在小物塊沿斜面下滑過(guò)程中 斜面對(duì)小物塊的作用力 A 垂直于接觸面 不做功B 垂直于接觸面 做負(fù)功C 不垂直于接觸面 做負(fù)功D 不垂直于接觸面 做正功 B 第21講 要點(diǎn)探究 解析 根據(jù)功的定義W Flcos 為了求斜面對(duì)小物塊的支持力所做的功 應(yīng)找到小物塊的位移 由于地面光滑 物塊與斜面構(gòu)成的系統(tǒng)在水平方向不受外力 初狀態(tài)系統(tǒng)保持靜止 當(dāng)物塊向左下滑動(dòng)時(shí) 對(duì)斜面有斜向右下方向的壓力 因此斜面體必向右滑動(dòng) 由于m M 則斜面體水平位移小于物塊水平位移 如圖所示 根據(jù)圖中的關(guān)系可以確定支持力與物塊位移夾角大于90 斜面對(duì)物塊做負(fù)功 應(yīng)選B項(xiàng) 第21講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評(píng) 斜面對(duì)木塊的作用力就是斜面對(duì)木塊的支持力 始終與斜面垂直 但斜面的傾斜方向與位移的方向不在同一直線上 并且支持力與位移的夾角成鈍角 支持力做負(fù)功 第21講 要點(diǎn)探究 變式題如圖21 3所示 質(zhì)量為m的木塊放在傾角為 的斜面上與斜面一起水平向左勻速運(yùn)動(dòng) 木塊 A 對(duì)斜面的壓力大小為mgsin B 所受的支持力對(duì)木塊不做功C 所受的摩擦力對(duì)木塊做負(fù)功D 所受的摩擦力方向可能沿斜面向下 第21講 要點(diǎn)探究 C 解析 以木塊為研究對(duì)象 對(duì)其進(jìn)行受力分析 木塊做勻速直線運(yùn)動(dòng) 處于平衡狀態(tài) 木塊對(duì)斜面的壓力大小為mgcos A錯(cuò)誤 木塊所受的支持力對(duì)木塊做正功 B錯(cuò)誤 木塊所受的摩擦力沿斜面向上 對(duì)木塊做負(fù)功 C正確 D錯(cuò)誤 探究點(diǎn)二恒力做功的計(jì)算 第21講 要點(diǎn)探究 1 利用功的定義式W Flcos 求功 1 公式中F l必須對(duì)應(yīng)同一物體 l為物體相對(duì)地面的位移 為F l的夾角 2 此式一般情況下只適用于求恒力的功 2 根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算合力的功用動(dòng)能定理W Ek求功 當(dāng)F為變力時(shí) 高中階段往往考慮用這種方法求功 這里求得的功是該過(guò)程中外力對(duì)物體做的總功 或者說(shuō)是合力做的功 第21講 要點(diǎn)探究 3 利用功能關(guān)系求功功是能量轉(zhuǎn)化的量度 要注意分析參與轉(zhuǎn)化的能量的形式 重力對(duì)物體做的功等于物體重力勢(shì)能的減少量 彈簧彈力對(duì)物體做的功等于彈簧彈性勢(shì)能的減少量 電場(chǎng)力對(duì)帶電體做的功等于帶電體電勢(shì)能的減少量 分子力做的功等于分子勢(shì)能的減少量 合力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量 除重力 彈簧彈力以外的力對(duì)系統(tǒng)做的功等于系統(tǒng)機(jī)械能的增加量 第21講 要點(diǎn)探究 4 總功的計(jì)算 1 利用平行四邊形定則求出合力 再根據(jù)W F合lcos 計(jì)算功 注意 應(yīng)是合力F合與位移l的夾角 2 分別求各個(gè)外力做的功 W1 F1l1cos 1 W2 F2l2cos 2 再求各個(gè)外力做的功的代數(shù)和 第21講 要點(diǎn)探究 例2如圖21 4所示 在傾角為30 的斜面上 一條輕繩的一端固定在斜面上 繩子跨過(guò)連在滑塊上的定滑輪 繩子另一端受到一個(gè)方向總是豎直向上 大小恒為F 100N的拉力 使物塊沿斜面向上滑行1m 滑輪右邊的繩子始終與斜面平行 的過(guò)程中 拉力F做的功是 A 100JB 150JC 200JD 條件不足 無(wú)法確定 B 第21講 要點(diǎn)探究 解析 拉力F的功等效為圖中F1 F2兩個(gè)恒力做功的代數(shù)和 即W F2l F1lcos60 而F1 F2 F 100N 所以W Fl 1 cos60 150J 即B選項(xiàng)正確 第21講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評(píng) 功的定義式W Flcos 中的l在本題中是指繩上力的作用點(diǎn)的位移 即是受力物體的位移 第21講 要點(diǎn)探究 B 第21講 要點(diǎn)探究 解析 力F做的功等于恒力F與滑塊運(yùn)動(dòng)的位移 v t圖象中圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積 的乘積 第1s內(nèi) 位移為一個(gè)小三角形面積S 第2s內(nèi) 位移也為一個(gè)小三角形面積S 第3s內(nèi) 位移為兩個(gè)小三角形面積2S 故W1 1S W2 3S W3 4S 所以W1 W2 W3 探究點(diǎn)三變力做功的計(jì)算 第21講 要點(diǎn)探究 1 用動(dòng)能定理W Ek或功能關(guān)系W E 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 即用能量的增量等效代換變力所做的功 可計(jì)算變力的功和恒力的功 2 當(dāng)變力的功率P一定時(shí) 可用W Pt求功 如機(jī)車牽引力做的功 3 將變力做功轉(zhuǎn)化為恒力做功 1 當(dāng)力的大小不變 而方向始終與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反時(shí) 這類力的功等于力和路程 不是位移 的乘積 如滑動(dòng)摩擦力做功 空氣阻力做功等 第21講 要點(diǎn)探究 第21講 要點(diǎn)探究 例3如圖21 7所示 一質(zhì)量為m的小球用長(zhǎng)為L(zhǎng)的輕繩懸掛于O點(diǎn) 1 小球在水平拉力F的作用下從平衡位置P點(diǎn)緩慢地移到Q點(diǎn) 此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為 2 小球在水平恒力F作用下由P點(diǎn)移動(dòng)到Q點(diǎn) 此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為 求上述 1 2 兩種情況下拉力F所做的功各為多大 第21講 要點(diǎn)探究 解析 1 將小球 緩慢 地移動(dòng) 可認(rèn)為小球一直處于平衡狀態(tài) 當(dāng)輕繩與豎直方向的夾角為 時(shí) 根據(jù)平衡條件有F mgtan 可見(jiàn) 當(dāng) 由0增大到 的過(guò)程中 F一直增大 屬于變力做功 小球從P到Q的過(guò)程中 動(dòng)能不變 由于繩的拉力不做功 故拉力F做的功等于克服重力做的功 故有W mgL 1 cos 2 恒力F做的功W FLsin 第21講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評(píng) 在遇到求功的問(wèn)題時(shí) 一定要注意分析是求恒力的功還是變力的功 如果是求變力的功 看能否轉(zhuǎn)化為求恒力功的問(wèn)題 不能轉(zhuǎn)化的 還可以借助動(dòng)能定理和能的轉(zhuǎn)化和守恒定律來(lái)求解 第21講 要點(diǎn)探究 變式題 C 第21講 要點(diǎn)探究 第22講 功率 第22講功率 第22講 編讀互動(dòng) 1 高考中對(duì)功率的考查往往是和其他知識(shí)點(diǎn)結(jié)合進(jìn)行命題 由于學(xué)生對(duì)功率的概念理解不到位 故經(jīng)常出現(xiàn)錯(cuò)誤 解決此類問(wèn)題必須抓準(zhǔn)物理實(shí)質(zhì) 建立相關(guān)物理模型 尤其是汽車啟動(dòng)模型 應(yīng)處理好機(jī)車以額定功率啟動(dòng)和以恒定牽引力啟動(dòng)過(guò)程中加速度 速度隨時(shí)間變化的關(guān)系 特別是以恒定牽引力啟動(dòng) 開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)機(jī)車做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 功率增大到額定功率時(shí) 牽引力減小 速度增加 最后機(jī)車將做勻速運(yùn)動(dòng) 在學(xué)習(xí)中 有必要對(duì)兩種情況下對(duì)應(yīng)的圖象的區(qū)別和聯(lián)系以及圖象中各段的物理意義進(jìn)行深入的理解 第22講 編讀互動(dòng) 2 本講要重點(diǎn)掌握瞬時(shí)功率及機(jī)車的兩種啟動(dòng)模型的分析處理 1 例1和變式題是對(duì)功率的一些基本算法的練習(xí) 2 通過(guò)例2和變式題讓學(xué)生掌握機(jī)車的兩種啟動(dòng)問(wèn)題的分析方法 3 例3是用功率問(wèn)題和生活實(shí)際的一些聯(lián)系來(lái)構(gòu)建物理模型解題的練習(xí) 第22講 考點(diǎn)整合 快慢 Fvcos 第22講 考點(diǎn)整合 Fv 探究點(diǎn)一平均功率與瞬時(shí)功率的求解 第22講 要點(diǎn)探究 第22講 要點(diǎn)探究 第22講 要點(diǎn)探究 例1 2010 黃岡模擬 如圖22 1所示 質(zhì)量相同的兩物體處于同一高度 A沿固定在地面上的光滑斜面下滑 B自由下落 最后到達(dá)同一水平面 則 A 重力對(duì)兩物體做的功相同B 重力的平均功率相同C 到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA PBD 到達(dá)底端時(shí)兩物體的動(dòng)能相同 速度相同 第22講 要點(diǎn)探究 A 解析 由于兩個(gè)物體質(zhì)量相同 下落高度相同 所以重力對(duì)兩物體做的功相同 A選項(xiàng)正確 由于下落的時(shí)間不同 所以重力的平均功率不相同 B選項(xiàng)錯(cuò)誤 根據(jù)機(jī)械能守恒可知 兩物體到達(dá)底端時(shí)動(dòng)能相同 即速度大小相同 方向不同 D選項(xiàng)錯(cuò)誤 由瞬時(shí)功率的計(jì)算式可得PA mgvcos PB mgv 因此 到達(dá)底端時(shí)重力的瞬時(shí)功率PA PB C選項(xiàng)錯(cuò)誤 第22講 要點(diǎn)探究 第22講 要點(diǎn)探究 變式題質(zhì)量為m的物體靜止在光滑水平面上 從t 0時(shí)刻開(kāi)始受到水平力的作用 力的大小F與時(shí)間t的關(guān)系如圖22 2所示 力的方向保持不變 則 A 3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為B 3t0時(shí)刻的瞬時(shí)功率為C 在t 0到3t0這段時(shí)間內(nèi) 水平力的平均功率為D 在t 0到3t0這段時(shí)間內(nèi) 水平力的平均功率為 第22講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)二機(jī)動(dòng)車起動(dòng)問(wèn)題 第22講 要點(diǎn)探究 1 額定功率和實(shí)際功率額定功率是指任意機(jī)械在正常條件下可以長(zhǎng)時(shí)間工作而不損壞機(jī)械的最大輸出功率 實(shí)際功率是指機(jī)械實(shí)際工作時(shí)的功率 一般情況下 實(shí)際功率可以小于或等于額定功率 而在特殊情況下在較短時(shí)間內(nèi)實(shí)際功率可以超過(guò)額定功率 但應(yīng)盡量避免 第22講 要點(diǎn)探究 對(duì)公式P Fv要注意以下幾點(diǎn) 1 此公式的意義是 當(dāng)力F與物體運(yùn)動(dòng) 瞬時(shí) 速度v方向一致時(shí) 力的實(shí)際瞬時(shí)功率就等于力F和運(yùn)動(dòng)速度v的乘積 對(duì)于機(jī)車 汽車 火車等交通工具或動(dòng)力裝置 牽引力F與物體運(yùn)動(dòng)速度v一般方向一致 可用公式P Fv計(jì)算實(shí)際瞬時(shí)功率 稱牽引力的功率 發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率 特別注意 F為機(jī)車的牽引力 并非機(jī)車所受的合力 第22講 要點(diǎn)探究 2 當(dāng)P一定時(shí) F 即做功的力越大 其速度就越小 如汽車在發(fā)動(dòng)機(jī)功率一定時(shí)上斜坡 司機(jī)用換擋的辦法 變速調(diào)節(jié)裝置 減小速度以獲得較大的牽引力來(lái)滿足上坡的需要 3 當(dāng)速度v保持一定時(shí) P F 即做功的力越大 它的功率也越大 如 汽車從平路到上坡 若要保持速度不變 必須加大油門 控制燃油混合氣體流量多少的裝置 增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率以得到較大的牽引力 第22講 要點(diǎn)探究 4 當(dāng)力F一定時(shí) P v 即速度越大 功率越大 如 起重機(jī)吊同一貨物以不同的速度勻速上升 牽引力保持不變 大小等于物重 起吊的速度越大 起重機(jī)的輸出功率就越大 5 汽車啟動(dòng)達(dá)到最大速度時(shí)一定做勻速直線運(yùn)動(dòng) 此時(shí)牽引力與阻力平衡 公式P Fv中的F表示牽引力的大小 汽車的實(shí)際功率要小于或等于額定功率 第22講 要點(diǎn)探究 第22講 要點(diǎn)探究 3 機(jī)車以恒定的加速度啟動(dòng)由牛頓第二定律F f ma知 當(dāng)機(jī)車的加速度a保持不變時(shí) 發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F恒定 再由P Fv知 F一定 發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率P隨v的增大而增大 直到輸出功率達(dá)到額定功率P0 需要注意的是 當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率達(dá)到額定功率的瞬間 機(jī)車的加速度仍為a 此時(shí)的牽引力仍為F ma f 此后 機(jī)車的輸出功率不再變化 所 第22講 要點(diǎn)探究 以機(jī)車將做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng) 直到加速度減為零 速度達(dá)到vm 為止 所以機(jī)車以恒定的加速度a啟動(dòng)時(shí) 其勻加速能夠達(dá)到的最大速度為vm 保持加速度不變的時(shí)間為t 其v t圖象如圖22 4所示 圖22 4 第22講 要點(diǎn)探究 例2汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW 汽車的質(zhì)量為5t 汽車在水平路面上行駛時(shí) 阻力是車重的0 1倍 g取10m s2 1 汽車保持額定功率不變從靜止啟動(dòng) 求 汽車所能達(dá)到的最大速度是多大 當(dāng)汽車的加速度為2m s2時(shí) 速度是多大 當(dāng)汽車的速度為6m s時(shí) 加速度是多大 2 若汽車從靜止開(kāi)始 保持以0 5m s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng) 這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間 第22講 要點(diǎn)探究 第22講 要點(diǎn)探究 第22講 要點(diǎn)探究 第22講 要點(diǎn)探究 汽車在平直的公路上以恒定功率啟動(dòng) 設(shè)阻力恒定 則在圖22 5中關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的加速度 速度隨時(shí)間變化的關(guān)系 下列說(shuō)法中正確的是 汽車的加速度 時(shí)間圖象可用圖乙描述 汽車的速度 時(shí)間圖象可用圖甲描述 汽車的加速度 時(shí)間圖象可用圖丁描述 汽車的速度 時(shí)間圖象可用圖丙描述A B C D 變式題 第22講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)三生活情景中功率的計(jì)算 第22講 要點(diǎn)探究 例3跳繩是一種健身運(yùn)動(dòng) 設(shè)某運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為50kg 他一分鐘跳繩180次 假定在每次跳躍時(shí) 腳與地面的接觸時(shí)間占跳躍一次所需時(shí)間的 則該運(yùn)動(dòng)員跳繩時(shí)在上升階段克服重力做功的平均功率是多少 g取10m s2 第22講 要點(diǎn)探究 第22講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評(píng) 對(duì)于聯(lián)系生產(chǎn)生活實(shí)際的問(wèn)題 構(gòu)建物理模型是解題的關(guān)鍵 跳繩過(guò)程的每一個(gè)周期可分為三個(gè)階段分析 一是上升階段 對(duì)應(yīng)的物理模型是質(zhì)點(diǎn)的豎直上拋運(yùn)動(dòng) 第二階段是下落階段 對(duì)應(yīng)的物理模型是質(zhì)點(diǎn)的自由落體運(yùn)動(dòng) 第三階段是停留階段 而上升和下降階段互為逆運(yùn)動(dòng) 所用時(shí)間相等 第23講 動(dòng)能動(dòng)能定理 第23講動(dòng)能動(dòng)能定理 第23講 編讀互動(dòng) 1 動(dòng)能定理是功能關(guān)系中的一個(gè)重要規(guī)律 是高考必考的內(nèi)容 是重點(diǎn)也是難點(diǎn) 高考命題常以選擇題和計(jì)算題的形式命題 選擇題難度一般為中等難度或較高難度 計(jì)算題常結(jié)合其他知識(shí)點(diǎn)命制壓軸題 建議復(fù)習(xí)時(shí)強(qiáng)化利用動(dòng)能定理解題的方法和策略 指導(dǎo)學(xué)生了解動(dòng)能定理的廣泛應(yīng)用 使學(xué)生能夠熟練地應(yīng)用動(dòng)能定理求解變力 恒力做功等 第23講 編讀互動(dòng) 2 本講復(fù)習(xí)動(dòng)能的概念 動(dòng)能定理 要求能夠熟練應(yīng)用動(dòng)能定理解題 1 例1和變式題是應(yīng)用動(dòng)能定理求變力的功 是動(dòng)能定理常見(jiàn)的一種應(yīng)用形式 2 例2和變式題是應(yīng)用動(dòng)能定理處理多階段運(yùn)動(dòng)問(wèn)題 對(duì)多階段運(yùn)動(dòng)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理解題可簡(jiǎn)化解題步驟 3 例3和變式題是動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用 第23講 考點(diǎn)整合 變化量 Ek 第23講 考點(diǎn)整合 2 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 求出合外力做的功 3 對(duì)研究過(guò)程進(jìn)行分析 求出過(guò)程的初 末動(dòng)能 4 利用動(dòng)能定理列式并解答 4 說(shuō)明 1 凡涉及功 位移 初末速度的力學(xué)過(guò)程 一般優(yōu)先考慮使用動(dòng)能定理求解 2 求合外力的功既可以直接求合力的功 也可以先求各力的功再取代數(shù)和 第23講 考點(diǎn)整合 3 動(dòng)能定理只適用于單個(gè)物體的過(guò)程 對(duì)系統(tǒng)所發(fā)生的過(guò)程不適合建立動(dòng)能定理的方程 4 動(dòng)能定理表達(dá)式是一個(gè)標(biāo)量式 在某一個(gè)方向上應(yīng)用動(dòng)能定理是沒(méi)有根據(jù)的 5 對(duì)一個(gè)物體所發(fā)生的多過(guò)程問(wèn)題 可對(duì)全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理求解 第23講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)一利用動(dòng)能定理求解變力做功問(wèn)題 動(dòng)能定理的理解1 動(dòng)能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式 v為相對(duì)同一參考系 一般以地面或相對(duì)地面靜止的物體為參考系 的速度 2 動(dòng)能定理的研究對(duì)象是單一物體 或者是可以看成單一物體的物體系 3 動(dòng)能定理適用于物體的直線運(yùn)動(dòng) 也適用于曲線運(yùn)動(dòng) 適用于恒力做功 也適用于變力做功 力可以是各種性質(zhì)的力 既可以同時(shí)作用 也可以分段作用 只要求出作用過(guò)程中各力做功 第23講 要點(diǎn)探究 的多少和正負(fù)即可 這些正是動(dòng)能定理解題的優(yōu)越性所在 4 若物體運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中包含幾個(gè)不同過(guò)程 應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí) 可以分段考慮 也可以視全過(guò)程為一整體來(lái)處理 5 動(dòng)能定理公式中等號(hào)的意義等號(hào)表明合力做功與物體動(dòng)能的變化間的三個(gè)關(guān)系 1 數(shù)量關(guān)系 即合外力所做的功與物體動(dòng)能的變化具有等量代換關(guān)系 可以通過(guò)計(jì)算物體動(dòng)能的變化 求合力的功 進(jìn)而求得某一力的功 2 單位關(guān)系 國(guó)際單位都是焦耳 3 因果關(guān)系 合外力的功是物體動(dòng)能變化的原因 第23講 要點(diǎn)探究 6 動(dòng)能定理中涉及的物理量有力 位移 質(zhì)量 速度 功 動(dòng)能等 在處理含有上述物理量的力學(xué)問(wèn)題時(shí) 可以考慮使用動(dòng)能定理 由于只需要從力在整個(gè)位移內(nèi)做的功和這段位移始末兩狀態(tài)動(dòng)能變化去考慮 無(wú)需注意其中運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化的細(xì)節(jié) 同時(shí)動(dòng)能和功都是標(biāo)量 無(wú)方向性 所以無(wú)論是直線運(yùn)動(dòng)還是曲線運(yùn)動(dòng) 計(jì)算都會(huì)特別方便 第23講 要點(diǎn)探究 例1如圖23 1所示 質(zhì)量為m的物塊與轉(zhuǎn)臺(tái)之間能出現(xiàn)的最大靜摩擦力為物塊重力的k倍 物塊與轉(zhuǎn)軸OO 相距R 物塊隨轉(zhuǎn)臺(tái)由靜止開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng) 當(dāng)轉(zhuǎn)速增加到一定值時(shí) 物塊即將在轉(zhuǎn)臺(tái)上滑動(dòng) 在物塊由靜止到滑動(dòng)前的這一過(guò)程中 轉(zhuǎn)臺(tái)對(duì)物塊的靜摩擦力對(duì)物塊做的功為 A 0B 2 kmgRC 2kmgRD kmgR D 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評(píng) 物體受到力的大小 方向不斷變化 力所做的功不能直接利用功的公式進(jìn)行求解 但是力所做的功全部轉(zhuǎn)化為物體的動(dòng)能 這種情況下 就可以利用動(dòng)能定理和外力做功的等量關(guān)系求出答案 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)二利用動(dòng)能定理求解多過(guò)程問(wèn)題 1 應(yīng)用動(dòng)能定理處理多過(guò)程問(wèn)題的理論依據(jù)動(dòng)能定理反映的是物體兩個(gè)狀態(tài)的動(dòng)能變化與在這兩個(gè)狀態(tài)之間外力所做總功的量值關(guān)系 因此對(duì)由初始狀態(tài)到終止?fàn)顟B(tài)這一過(guò)程中物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì) 運(yùn)動(dòng)軌跡 做功的力是恒力還是變力等諸多問(wèn)題不必追究 就是說(shuō)應(yīng)用動(dòng)能定理不受這些問(wèn)題的限制 第23講 要點(diǎn)探究 2 運(yùn)用動(dòng)能定理應(yīng)注意的問(wèn)題應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí) 在分析過(guò)程的基礎(chǔ)上無(wú)需深究物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中變化的細(xì)節(jié) 只考慮整個(gè)過(guò)程中的功及過(guò)程的始末的動(dòng)能 若過(guò)程包含了幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的分過(guò)程 既可以分段考慮 也可以整個(gè)過(guò)程考慮 但求功時(shí) 有些力不是全過(guò)程都作用的 必須根據(jù)不同的情況分別對(duì)待求出總功 計(jì)算時(shí)要把各力的功連同符號(hào) 正 負(fù) 一同代入公式 第23講 要點(diǎn)探究 3 應(yīng)用動(dòng)能定理解題的一般思路 1 確定研究對(duì)象和研究過(guò)程 注意動(dòng)能定理可應(yīng)用于單個(gè)物體 也可應(yīng)用于系統(tǒng) 對(duì)系統(tǒng)應(yīng)用動(dòng)能定理時(shí)應(yīng)考慮系統(tǒng)內(nèi)力做的功 2 對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析 研究對(duì)象以外的物體施于研究對(duì)象的力都要分析 含重力 3 寫(xiě)出該過(guò)程中合外力做功的表達(dá)式 或分別寫(xiě)出各個(gè)力做功 注意功的正負(fù) 的表達(dá)式 如果研究過(guò)程中物體受力情況有變化 要分別寫(xiě)出該力在各個(gè)階段做的功的表達(dá)式 4 寫(xiě)出物體的初 末動(dòng)能的表達(dá)式 5 按照動(dòng)能定理列式求解 第23講 要點(diǎn)探究 例2 2010 浙江卷 在一次國(guó)際城市運(yùn)動(dòng)會(huì)中 要求運(yùn)動(dòng)員從高為H的平臺(tái)上A點(diǎn)由靜止出發(fā) 沿著動(dòng)摩擦因數(shù)為 的滑道向下運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后水平滑出 最后落在水池中 設(shè)滑道的水平距離為L(zhǎng) B點(diǎn)的高度h可由運(yùn)動(dòng)員自由調(diào)節(jié) 取g 10m s2 求 1 運(yùn)動(dòng)員到達(dá)B點(diǎn)的速度與高度h的關(guān)系 2 運(yùn)動(dòng)員要達(dá)到最大水平運(yùn)動(dòng)距離 B點(diǎn)的高度h應(yīng)調(diào)為多大 對(duì)應(yīng)的最大水平距離smax為多少 3 若圖中H 4m L 5m 動(dòng)摩擦因數(shù) 0 2 則水平運(yùn)動(dòng)距離要達(dá)到7m h值應(yīng)為多少 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)三動(dòng)能定理的綜合運(yùn)用 動(dòng)能定理經(jīng)常與圓周運(yùn)動(dòng) 平拋運(yùn)動(dòng)以及變力做功等知識(shí)點(diǎn)組成綜合類問(wèn)題 利用動(dòng)能定理可以很方便地解決運(yùn)動(dòng)學(xué)里比較復(fù)雜的運(yùn)動(dòng)過(guò)程 1 用動(dòng)能定理解決問(wèn)題時(shí) 所選取的研究對(duì)象可以是單個(gè)物體 也可以是多個(gè)物體組成的系統(tǒng) 當(dāng)選取物體系統(tǒng)作為研究對(duì)象時(shí) 應(yīng)注意以下幾點(diǎn) 1 當(dāng)物體系統(tǒng)內(nèi)的相互作用是桿 繩間的作用力 或是靜摩擦力 或是剛性物體之間相互擠壓而產(chǎn)生的力 作用力與反作用力的總功等于零 這時(shí)列動(dòng)能定理方程時(shí)只要考慮物體系統(tǒng)所受的合外力的功即可 第23講 要點(diǎn)探究 2 當(dāng)物體系統(tǒng)內(nèi)的相互作用力是彈簧 橡皮條的作用力 或是滑動(dòng)摩擦力 作用力與反作用力的總功不等于零 這時(shí)列動(dòng)能定理方程時(shí)不但要考慮物體系統(tǒng)所受的合外力的功 還要考慮物體間的相互作用力的功 3 物體系統(tǒng)內(nèi)各個(gè)物體的速度不一定相同 列式時(shí)要分別表達(dá)不同物體的動(dòng)能 2 多過(guò)程問(wèn)題的求解策略 1 分析物體的運(yùn)動(dòng) 確定物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不同階段的受力情況 分析各個(gè)力的功 第23講 要點(diǎn)探究 2 分析物體各個(gè)過(guò)程中的初 末速度 在不同階段運(yùn)用動(dòng)能定理求解 此為分段法 這種方法解題時(shí)需分清物體各階段的運(yùn)動(dòng)情況 列式較多 3 如果能夠得到物體全過(guò)程初 末動(dòng)能的變化及全過(guò)程中各力的功 對(duì)全過(guò)程列一個(gè)方程即可 3 對(duì)于恒力作用下的勻變速直線運(yùn)動(dòng) 凡不涉及加速度和時(shí)間的問(wèn)題 利用動(dòng)能定理求解一般比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求解要簡(jiǎn)單得多 用動(dòng)能定理還能解決一些在中學(xué)應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律難以解決的變力做功的問(wèn)題 曲線運(yùn)動(dòng)問(wèn)題等 第23講 要點(diǎn)探究 例3 2010 長(zhǎng)沙模擬 如圖23 4所示是一固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道ABC 其半徑R 0 1m 軌道在C處與水平地面相切 在水平地面的D處放一小物塊 給它一個(gè)水平向左的初速度v0 4m s 物塊經(jīng)軌道CBA后 最后又直接落到D點(diǎn) 已知CD的距離為x 0 6m 求物塊與地面的動(dòng)摩擦因數(shù) g取10m s2 第23講 要點(diǎn)探究 第23講 要點(diǎn)探究 B 第23講 要點(diǎn)探究 第24講 機(jī)械能守恒定律 第24講機(jī)械能守恒定律 第24講 編讀互動(dòng) 1 重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能這兩個(gè)概念是學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的基礎(chǔ) 機(jī)械能守恒定律是高考命題的熱點(diǎn) 在高考中直接考查重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能概念的可能性不大 但機(jī)械能守恒定律的有關(guān)知識(shí)必考 且常與牛頓運(yùn)動(dòng)定律 曲線運(yùn)動(dòng) 電磁學(xué)問(wèn)題綜合考查 可命制難度一般或中等的選擇題和綜合性較強(qiáng)的計(jì)算題 因此重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能這兩個(gè)概念的物理含義和性質(zhì)及機(jī)械能守恒定律是學(xué)習(xí)的重點(diǎn) 要準(zhǔn)確地掌握和理解 第24講 編讀互動(dòng) 2 本講應(yīng)明確機(jī)械能守恒定律的適用條件 掌握機(jī)械能守恒定律和運(yùn)動(dòng)的合成與分解 圓周運(yùn)動(dòng)等相關(guān)知識(shí)結(jié)合解題的一般方法 1 例1和變式題是單個(gè)物體機(jī)械能守恒的應(yīng)用 2 例2和變式題通過(guò)對(duì)多個(gè)物體應(yīng)用機(jī)械能守恒定律 體會(huì)用機(jī)械能守恒定律解題的優(yōu)點(diǎn) 3 例3和變式題是機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用 是本講的復(fù)習(xí)重點(diǎn) 第24講 考點(diǎn)整合 一 物體的機(jī)械能1 構(gòu)成 物體的機(jī)械能等于物體的動(dòng)能與勢(shì)能之和 E Ek Ep 2 守恒類型 1 只受重力 僅動(dòng)能和重力勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化 2 除重力和彈簧彈力做功外 其他力不做功 3 除重力和彈力做功外 其他力做功的代數(shù)和為零 第24講 考點(diǎn)整合 3 變化量的計(jì)算 1 E 2 E W其他 物體的機(jī)械能的變化量等于除重力 彈簧彈力 外的其他力對(duì)物體做的功 二 機(jī)械能守恒定律1 定律內(nèi)容 在只有 做功的情形下 物體的 和 發(fā)生相互轉(zhuǎn)化 機(jī)械能的總量保持不變 Ek Ep 勢(shì)能 重力 彈簧彈力 動(dòng)能 第24講 考點(diǎn)整合 2 表達(dá)形式 第24講 考點(diǎn)整合 第24講 考點(diǎn)整合 在應(yīng)用機(jī)械能守恒定律守恒形式時(shí) 必須選取零勢(shì)能參考面 而且在同一問(wèn)題中必須選取同一零勢(shì)能參考面 但應(yīng)用轉(zhuǎn)化形式 Ek Ep和轉(zhuǎn)移形式 EA EB時(shí)不必選取零勢(shì)能參考面 只要弄清楚過(guò)程中物體重力勢(shì)能的變化即可 探究點(diǎn)一對(duì)機(jī)械能是否守恒的判斷 第24講 要點(diǎn)探究 判斷機(jī)械能是否守恒的方法一般有兩種 1 根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷 分析物體系統(tǒng)所受的力 判斷重力和彈力以外的力 不管是系統(tǒng)內(nèi)部物體間的力還是系統(tǒng)外部其他物體施加給系統(tǒng)內(nèi)物體的力 是否對(duì)物體做功 如果重力和彈力以外的力對(duì)物體系統(tǒng)做了功 則物體系統(tǒng)的機(jī)械能不守恒 否則 機(jī)械能守恒 第24講 要點(diǎn)探究 2 根據(jù)能量的轉(zhuǎn)化判斷 對(duì)于一個(gè)物體系統(tǒng) 分析是否只存在動(dòng)能和重力勢(shì)能 或彈性勢(shì)能 的相互轉(zhuǎn)化 如果只存在動(dòng)能和重力勢(shì)能 或彈性勢(shì)能 的相互轉(zhuǎn)化 而不存在機(jī)械能和其他形式的能量的轉(zhuǎn)化 機(jī)械能守恒 否則 機(jī)械能不守恒 第24講 要點(diǎn)探究 例1如圖24 1所示四個(gè)圖中 木塊均在固定的斜面上運(yùn)動(dòng) 其中圖A B C中的斜面是光滑的 圖D中的斜面是粗糙的 圖A B中的F為木塊所受的外力 方向如圖中箭頭所示 圖A B D中的木塊向下運(yùn)動(dòng) 圖C中的木塊向上運(yùn)動(dòng) 在這四個(gè)圖所示的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒的是 C 第24講 要點(diǎn)探究 第24講 要點(diǎn)探究 解析 機(jī)械能守恒的條件是只有重力做功 A B圖中木塊受到三個(gè)力作用 即重力 支持力和推力F 有外力F做功 故不符合機(jī)械能守恒定律的適用條件 D中有摩擦力做功 故也不符合機(jī)械能守恒定律的適用條件 只有C選項(xiàng)機(jī)械能守恒 點(diǎn)評(píng) 機(jī)械能守恒定律的適用條件絕不是合外力的功等于零 更不是合外力等于零 而是看是否只有重力或彈力做功 第24講 要點(diǎn)探究 D 第24講 要點(diǎn)探究 解析 m1 m2除受重力外 分別還有繩的拉力 在m1下降時(shí) 拉力對(duì)m1做負(fù)功 在m2上升時(shí) 拉力對(duì)m2做正功 故m1 m2的機(jī)械能均不守恒 選項(xiàng)AB錯(cuò)誤 將m1和m2視為一個(gè)系統(tǒng) 繩的拉力對(duì)m1 m2做功之和為零 只有重力做功 故m1和m2的總機(jī)械能守恒 選項(xiàng)D正確 探究點(diǎn)二涉及流體 鏈條 桿 繩的機(jī)械能守恒問(wèn)題 第24講 要點(diǎn)探究 繩索 鏈條這類的物體常發(fā)生形變 其重心位置不是固定不變的 確定其重心的位置是解決這類問(wèn)題的關(guān)鍵 順便指出的是 質(zhì)量均勻分布的規(guī)則物體常以重心的位置來(lái)確定物體的重力勢(shì)能 第24講 要點(diǎn)探究 例2如圖24 3所示 總長(zhǎng)為L(zhǎng)的光滑勻質(zhì)鐵鏈跨過(guò)一個(gè)光滑的輕小滑輪 開(kāi)始時(shí)下端A B相平齊 當(dāng)略有擾動(dòng)時(shí) 其一端下落 則當(dāng)鐵鏈剛脫離滑輪的瞬間 鐵鏈的速度為多大 第24講 要點(diǎn)探究 第24講 要點(diǎn)探究 第24講 要點(diǎn)探究 點(diǎn)評(píng) 對(duì)于繩索 鏈條之類的物體 由于發(fā)生形變 其重心位置相對(duì)物體并不是固定不變的 能否確定重心的位置 常是解決該類問(wèn)題的關(guān)鍵 可以采用分段法求出每段的重力勢(shì)能 然后求和即為整體的重力勢(shì)能 也可采用等效法求出重力勢(shì)能的改變量 利用 Ek Ep求解時(shí) 不需要選取參考平面 且便于分析計(jì)算 第24講 要點(diǎn)探究 變式題 第24講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)三連接體的機(jī)械能守恒問(wèn)題 第24講 要點(diǎn)探究 在用機(jī)械能守恒定律解連接體問(wèn)題時(shí) 一定要注意下面幾個(gè)問(wèn)題 1 靈活地選取研究對(duì)象 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律必須準(zhǔn)確地選擇研究對(duì)象 研究對(duì)象選擇得當(dāng)則機(jī)械能守恒 研究對(duì)象選擇不得當(dāng)則機(jī)械能不守恒 2 正確判斷機(jī)械能是否守恒 判斷選定的研究對(duì)象的機(jī)械能是否守恒可從做功的角度或能量的轉(zhuǎn)化的角度考慮 第24講 要點(diǎn)探究 3 如何選取物理過(guò)程 選取物理過(guò)程必須遵循兩個(gè)基本原則 一要符合求解要求 二要盡量使求解過(guò)程簡(jiǎn)化 有時(shí)可選全過(guò)程 而有時(shí)則必須將全過(guò)程分解成幾個(gè)階段 然后再分別應(yīng)用機(jī)械能守恒定律求解 第24講 要點(diǎn)探究 例3如圖24 5所示 在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形圓柱截面 用輕質(zhì)不可伸長(zhǎng)的細(xì)繩連接A B兩球 懸掛在圓柱面邊緣兩側(cè) A球質(zhì)量為B球質(zhì)量的2倍 現(xiàn)將A球從圓柱邊緣處由靜止釋放 已知A球始終不離開(kāi)球面 且細(xì)繩足夠長(zhǎng) 圓柱固定 若不計(jì)一切摩擦 求 1 A球沿圓柱截面滑至最低點(diǎn)時(shí)的速度大小 2 A球沿圓柱截面運(yùn)動(dòng)的最大位移 第24講 要點(diǎn)探究 第24講 要點(diǎn)探究 第24講 要點(diǎn)探究 第24講 要點(diǎn)探究 如圖24 6所示 傾角 30 的粗糙斜面固定在地面上 長(zhǎng)為l 質(zhì)量為m 粗細(xì)均勻 質(zhì)量分布均勻的軟繩置于斜面上 其上端與斜面頂端齊平 用細(xì)線將物塊與軟繩相連 物塊由靜止釋放后向下運(yùn)動(dòng) 直到軟繩剛好全部離開(kāi)斜面 此時(shí)物塊未到達(dá)地面 在此過(guò)程中 A 物塊的機(jī)械能逐漸增加B 軟繩的重力勢(shì)能共減少了C 物塊重力勢(shì)能的減少等于軟繩克服摩擦力所做的功D 軟繩的重力勢(shì)能的減少小于軟繩動(dòng)能的增加與軟繩克服摩擦力所做的功之和 變式題 D 第24講 要點(diǎn)探究 第25講 用能量觀點(diǎn)分析綜合問(wèn)題 第25講用能量觀點(diǎn)分析綜合問(wèn)題 第25講 編讀互動(dòng) 1 本講主要是研究功能關(guān)系和能的轉(zhuǎn)化與守恒定律 用能量的觀點(diǎn)分析綜合問(wèn)題不僅為力學(xué)問(wèn)題開(kāi)辟了一條重要途徑 同時(shí)也是分析 解決電學(xué) 熱學(xué)問(wèn)題的重要方法 歷年高考中的綜合問(wèn)題均與功 能知識(shí)有關(guān) 高考對(duì)這一部分的考查往往結(jié)合牛頓運(yùn)動(dòng)定律 圓周運(yùn)動(dòng)等知識(shí) 常以選擇題 計(jì)算題的形式出現(xiàn) 第25講 編讀互動(dòng) 2 本講從功能關(guān)系出發(fā) 研究自然界中的能量守恒現(xiàn)象 1 例1和變式題是對(duì)功能關(guān)系的正確理解問(wèn)題 可以幫助學(xué)生理解和鞏固常見(jiàn)的幾種功能關(guān)系 2 例2和變式題是功能關(guān)系在傳送帶問(wèn)題中的應(yīng)用 是教學(xué)的難點(diǎn) 3 例3和變式題是能量守恒定律的應(yīng)用 4 例4和變式題是圖象問(wèn)題在能量守恒中的應(yīng)用 第25講 考點(diǎn)整合 一 功能關(guān)系1 功能原理 功是能的 的量度 1 做功的過(guò)程就是能量 的過(guò)程 2 做功多少與能的轉(zhuǎn)化量大小 即 W E 2 重要結(jié)論 1 物體動(dòng)能的增量由 做的功來(lái)量度 Ek W外 2 物體重力勢(shì)能的增量由 做的功來(lái)量度 Ep WG 轉(zhuǎn)化 轉(zhuǎn)化 相等 合外力 克服重力 第25講 考點(diǎn)整合 3 物體機(jī)械能的增量由重力 彈簧彈力 以外的 做的功來(lái)量度 E機(jī) W其他 當(dāng)W其他 0時(shí) 系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 4 互為作用力和反作用力的一對(duì)摩擦力做的總功用來(lái)量度該過(guò)程中系統(tǒng)由于摩擦產(chǎn)生的熱量 系統(tǒng)增加的內(nèi)能Q x為這兩個(gè)物體間相對(duì)移動(dòng)的路程 二 能量守恒定律的內(nèi)容能量既不會(huì)憑空產(chǎn)生 也不會(huì)憑空消失 它只能從一種形式轉(zhuǎn)化為另一種形式 或者從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到別的物體 在轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程中 能量的總量保持不變 其他力 探究點(diǎn)一功能關(guān)系的一般應(yīng)用 第25講 要點(diǎn)探究 做功的過(guò)程就是能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程 做多少功就有多少某種形式的能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 這就是功能關(guān)系的普遍意義 功能關(guān)系的主要形式有以下幾種 1 重力做功過(guò)程中 重力勢(shì)能和其他形式能相互轉(zhuǎn)化 重力做正功 重力勢(shì)能減少 重力做負(fù)功 重力勢(shì)能增加 重力做的功等于重力勢(shì)能的減少量 WG Ep Ep1 Ep2 第25講 要點(diǎn)探究 2 彈簧的彈力做功過(guò)程中 彈性勢(shì)能和其他形式能相互轉(zhuǎn)化 彈簧的彈力對(duì)物體做正功 彈簧的彈性勢(shì)能減少 彈簧的彈力做負(fù)功 彈簧的彈性勢(shì)能增加 彈力做的功等于彈性勢(shì)能的減少量 WG Ep Ep1 Ep2 3 除重力 彈簧彈力的其他力做功過(guò)程中 機(jī)械能和其他形式的能相互轉(zhuǎn)化 除重力 彈簧彈力的其他力做的功等于機(jī)械能的減少量 W其他 E E1 E2 4 電場(chǎng)力做功過(guò)程中 電勢(shì)能和其他形式能相互轉(zhuǎn)化 電場(chǎng)力做正功 電勢(shì)能減少 電場(chǎng)力做負(fù)功 電勢(shì)能增加 電場(chǎng)力做的功等于電勢(shì)能的減少量 W電 Ep Ep1 Ep2 第25講 要點(diǎn)探究 5 安培力做正功 電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能 克服安培力做功 其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能 6 合外力做功過(guò)程中 物體的動(dòng)能發(fā)生變化 合外力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能的增加量 動(dòng)能定理 即W合 Ek 在應(yīng)用功能關(guān)系時(shí)應(yīng)注意搞清力對(duì) 誰(shuí) 做功的問(wèn)題 對(duì) 誰(shuí) 做功就對(duì)應(yīng) 誰(shuí) 的位移 并引起 誰(shuí) 的能量變化 如子彈物塊模型中 摩擦力對(duì)子彈做的功必須用子彈的位移去求解 功引起子彈動(dòng)能的變化 但不能說(shuō)功就是能 也不能說(shuō) 功變成能 功是能量轉(zhuǎn)化的量度 可以說(shuō)功在能量轉(zhuǎn)化的過(guò)程中扮演著重要的角色 第25講 要點(diǎn)探究 例1 2011 泰安模擬 如圖25 1所示 卷?yè)P(yáng)機(jī)的繩索通過(guò)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(dòng) 在移動(dòng)過(guò)程中 下列說(shuō)法正確的是 A F對(duì)木箱做的功等于木箱增加的動(dòng)能與木箱克服摩擦力所做的功之和B F對(duì)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 木箱克服重力做功等于木箱增加的重力勢(shì)能D F對(duì)木箱做的功大于木箱增加的機(jī)械能與木箱克服摩擦力所做的功之和 C 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 變式題 如圖25 2所示為某探究活動(dòng)小組設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng) 斜面軌道傾角為30 質(zhì)量為M的木箱與軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為 木箱在軌道頂端時(shí) 自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量為m的貨物裝入木箱 然后木箱載著貨物沿軌道無(wú)初速滑下 當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí) 自動(dòng)卸貨裝置立刻將貨物卸下 然后木箱恰好被彈回到軌道頂端 再重復(fù)上述過(guò)程 下列選項(xiàng)正確的是 A m MB m 2MC 木箱不與彈簧接觸時(shí) 上滑的加速度等于下滑的加速度D 在木箱與貨物從頂端滑到最低點(diǎn)的過(guò)程中 減少的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能 B 第25講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)二功能關(guān)系在傳送帶問(wèn)題中的應(yīng)用 第25講 要點(diǎn)探究 1 摩擦力做功的特點(diǎn) 1 靜摩擦做功的特點(diǎn) 靜摩擦力對(duì)物體可以做正功 可以做負(fù)功 還可以不做功 一對(duì)靜摩擦力所做的功的代數(shù)總和一般等于零 特殊 爬桿類例外 在靜摩擦力做功的過(guò)程中 只有機(jī)械能從一個(gè)物體轉(zhuǎn)移到另一個(gè)物體 靜摩擦力做功起著傳遞機(jī)械能的作用 而沒(méi)有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 也不產(chǎn)生熱 2 滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn) 滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體可以做正功 可以做負(fù)功 還可以不做功 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 例2如圖25 3所示為測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的裝置 輕繩拴在腰間沿水平線跨過(guò)定滑輪 不計(jì)滑輪的質(zhì)量與摩擦 下懸重為G的物體 設(shè)人的重心相對(duì)地面不動(dòng) 人用力向后蹬傳送帶 使水平傳送帶以速率v逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng) 則 A 人對(duì)重物做功 功率為GvB 人對(duì)傳送帶的摩擦力大小等于G 方向水平向右C 在時(shí)間t內(nèi) 人對(duì)傳送帶做功消耗的能量為GvtD 若增大傳送帶的速度 人對(duì)傳送帶做功的功率不變 C 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 如圖25 4所示 傾斜的傳送帶保持靜止 一木塊從頂端以一定的初速度勻加速下滑到底端 如果讓傳送帶沿圖中箭頭所示的方向勻速運(yùn)動(dòng) 同樣的木塊從頂端以同樣的初速度下滑到底端的過(guò)程中 與傳送帶保持靜止時(shí)相比 A 木塊從頂端滑到底端的過(guò)程中 所用的時(shí)間變長(zhǎng)B 木塊從頂端滑到底端的過(guò)程中 所用的時(shí)間不變C 木塊在滑到底端的過(guò)程中 克服摩擦力所做的功變大D 木塊在滑到底端的過(guò)程中 系統(tǒng)產(chǎn)生的內(nèi)能將不變 變式題1 B 第25講 要點(diǎn)探究 解析 傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí) 木塊所受摩擦力仍然是沿傳送帶向上 木塊向下一直加速 加速度不變 因而滑到底端所用時(shí)間不變 故可判斷選項(xiàng)A錯(cuò) B對(duì) 但由于傳送帶運(yùn)動(dòng)時(shí) 木塊對(duì)地位移不變 木塊和傳送帶間的相對(duì)路程變大 故木塊克服摩擦力所做的功不變 摩擦力產(chǎn)生的內(nèi)能增多 選項(xiàng)C D錯(cuò) 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)三能的轉(zhuǎn)化與守恒定律的應(yīng)用 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 例3如圖25 6所示 某人乘雪橇從雪坡經(jīng)A點(diǎn)滑至B點(diǎn) 接著沿水平路面滑至C點(diǎn)停止 人與雪橇的總質(zhì)量為70kg 下表中記錄了沿坡滑下過(guò)程中的有關(guān)數(shù)據(jù) 請(qǐng)根據(jù)圖表中的數(shù)據(jù)解決下列問(wèn)題 g 10m s2 第25講 要點(diǎn)探究 1 人與雪橇從A到B的過(guò)程中 損失的機(jī)械能為多少 2 設(shè)人與雪橇在BC段所受阻力恒定 求阻力大小 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 探究點(diǎn)四圖象在能量問(wèn)題中的應(yīng)用 第25講 要點(diǎn)探究 2010 南通模擬 如圖25 8甲所示 一物塊在t 0時(shí)刻以初速度v0從足夠長(zhǎng)的粗糙斜面底端向上滑行 物塊速度隨時(shí)間變化的圖象如圖25 8乙所示 t0時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn) 3t0時(shí)刻物塊又返回底端 由此可以確定 物塊返回底端時(shí)的速度 物塊所受摩擦力大小 斜面傾角 3t0時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功 A B C D 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 第25講 要點(diǎn)探究 第26講 本單元實(shí)驗(yàn) 第26講本單元實(shí)驗(yàn) 第26講 編讀互動(dòng) 1 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式和探究動(dòng)能定理是新課標(biāo)增加的內(nèi)容 探究動(dòng)能定理和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)方法很多 教材上介紹的只是探究動(dòng)能定理和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的諸多方法之一 近幾年高考中設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)已是實(shí)驗(yàn)命題的熱點(diǎn) 復(fù)習(xí)時(shí)應(yīng)關(guān)注學(xué)生知識(shí)遷移能力 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng) 在本講中尤其要加強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用已學(xué)知識(shí) 方法 原理靈活處理陌生的探究動(dòng)能定理和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)問(wèn)題的訓(xùn)練 第26講 編讀互動(dòng) 2 對(duì)于本講的三個(gè)實(shí)驗(yàn) 要熟練掌握教材提供的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì) 同時(shí)還要了解其他實(shí)驗(yàn)方法 1 例1掌握三個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理與操作 2 例2對(duì)三個(gè)實(shí)驗(yàn)關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方面的問(wèn)題加以鞏固 3 例3是對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行拓展研究 第26講 考點(diǎn)整合 實(shí)驗(yàn)一探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究彈簧的彈性勢(shì)能與彈力的關(guān)系及 的表達(dá)式 2 實(shí)驗(yàn)器材 測(cè)力計(jì) 直尺 長(zhǎng)木板 輕繩 3 注意事項(xiàng) 1 彈簧 輕繩 拉力的方向必須在同一直線上 2 由于彈力做功是變力做功 力隨著變化長(zhǎng)度在均勻增加 利用微元法可得彈力所做的功等于拉力 位移圖象中圖線與橫軸間的面積 即平均彈力與位移的乘積 彈性勢(shì)能 彈簧 第26講 考點(diǎn)整合 實(shí)驗(yàn)二探究動(dòng)能定理1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究外力對(duì)物體做功與物體 的關(guān)系 2 實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)裝置小車 前面帶小鉤 100g 200g砝碼 長(zhǎng)木板 兩側(cè)適當(dāng)?shù)膶?duì)稱位置釘兩個(gè)鐵釘 及紙帶 學(xué)生電源及導(dǎo)線 使用電火花計(jì)時(shí)器不用學(xué)生電源 5 6條等長(zhǎng)的 刻度尺 實(shí)驗(yàn)裝置如圖26 1所示 動(dòng)能變化 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 橡皮筋 第26講 考點(diǎn)整合 3 注意事項(xiàng) 1 平衡摩擦力 將木板一端墊高 使小車重力沿斜面向下的分力與摩擦阻力平衡 確定方法是輕推小車 由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打在紙帶上的點(diǎn)的均勻程度判斷小車是否 運(yùn)動(dòng) 2 應(yīng)選規(guī)格完全 的橡皮筋 每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都應(yīng)保持一致 力對(duì)小車做的功以一條橡皮筋做的功為單位 不必計(jì)算具體數(shù)值 3 小車質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)大一些 使紙帶上打的點(diǎn)多一些 勻速 相同 第26講 考點(diǎn)整合 實(shí)驗(yàn)三驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律1 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 2 實(shí)驗(yàn)器材與實(shí)驗(yàn)裝置鐵架臺(tái) 含鐵夾 學(xué)生電源 紙帶 復(fù)寫(xiě)紙 導(dǎo)線 毫米刻度尺 重物 帶紙帶夾 實(shí)驗(yàn)裝置如圖26 2所示 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 第26講 考點(diǎn)整合 3 注意事項(xiàng) 1 應(yīng)盡可能控制實(shí)驗(yàn)條件 即應(yīng)滿足機(jī)械能守恒的條件 這就要求盡量減小各種阻力的影響 2 驗(yàn)證機(jī)械能守恒時(shí) 可以 物體質(zhì)量 只要比較v和ghn是否相等即可驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒 不測(cè)出 探究點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)原理與實(shí)驗(yàn)操作 第26講 要點(diǎn)探究 一 探究動(dòng)能定理1 實(shí)驗(yàn)原理探究功與物體動(dòng)能變化的關(guān)系 可通過(guò)改變力對(duì)物體做的功 測(cè)出力對(duì)物體做不同功時(shí)物體的速度 為簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn) 可將物體的初速度設(shè)置為零 用如圖26 3所示的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 通過(guò)增加橡皮筋的條數(shù)使橡皮筋對(duì)小車做的功成倍增加 再通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶來(lái)測(cè)量每次實(shí)驗(yàn)后小車的末速度v 第26講 要點(diǎn)探究 2 實(shí)驗(yàn)步驟 1 按圖26 3將實(shí)驗(yàn)儀器安裝好 同時(shí)平衡摩擦力 2 先用一條橡皮筋做實(shí)驗(yàn) 用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出小車獲得的速度v1 設(shè)此時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W1 將這一組數(shù)據(jù)記入表格 3 用兩條橡皮筋做實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)中橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度與第一次相同 這時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為W2 測(cè)出小車獲得的速度v2 將數(shù)據(jù)記入表格 4 用3條 4條 橡皮筋做實(shí)驗(yàn) 用同樣的方法測(cè)出功和速度 記入表格 5 用作圖法分析數(shù)據(jù) 得出結(jié)論 第26講 要點(diǎn)探究 第26講 要點(diǎn)探究 2 速度的測(cè)量 做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于相鄰兩點(diǎn)間的平均速度 計(jì)算打第n個(gè)點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法是 測(cè)出第n個(gè)點(diǎn)的相鄰前后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離xn和xn 1 由公式vn 算出 如圖26 4所示 第26講 要點(diǎn)探究 2 實(shí)驗(yàn)操作 1 器材安裝 如圖26 5所示 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在鐵架臺(tái)上 用導(dǎo)線將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與低壓交流電源相連 此時(shí)電源開(kāi)關(guān)應(yīng)為斷開(kāi)狀態(tài) 2 打紙帶 把紙帶的一端用夾子固定在重物上 另一端穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔 用手豎直提起紙帶 使重物停靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器下方附近 應(yīng)先接通電源 待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶 讓重物自由下落 第26講 要點(diǎn)探究 第26講 要點(diǎn)探究 例1用如圖26 6所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 實(shí)驗(yàn)所用的電源為學(xué)生電源 輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種 重錘從高處由靜止開(kāi)始落下 重錘上拖著的紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一系列的點(diǎn) 對(duì)紙帶上的點(diǎn)的痕跡進(jìn)行測(cè)量 即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律 1 下面列舉了該實(shí)驗(yàn)的幾個(gè)操作步驟 A 按照?qǐng)D示的裝置安裝器件 B 將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到電源的直流輸出端上 C 用天平測(cè)量出重錘的質(zhì)量 第26講 要點(diǎn)探究 D 釋放懸掛紙帶的夾子 同時(shí)接通電源開(kāi)關(guān)打出一條紙帶 E 測(cè)量打出的紙帶上某些點(diǎn)之間的距離 F 根據(jù)測(cè)量的結(jié)果計(jì)算重錘下落過(guò)程中減少的重力勢(shì)能是否等于增加的動(dòng)能 指出其中沒(méi)有必要進(jìn)行的或者操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E 將其選項(xiàng)對(duì)應(yīng)的字母填在下面的空行內(nèi) 并說(shuō)明其原因 答 第26講 要點(diǎn)探究 2 利用這個(gè)裝置也可以測(cè)量重錘下落的加速度a的數(shù)值 如圖26 7所示 根據(jù)打出的紙帶 選取紙帶上打出的連續(xù)五個(gè)點(diǎn)A B C D E 測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為x0 點(diǎn)A C間的距離為x1 點(diǎn)C E間的距離為x2 使用交流電的頻率為f 則根據(jù)這些條件計(jì)算重錘下落的加速度a的表達(dá)式為 a 第26講 要點(diǎn)探究 3 在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) 重錘減小的重力勢(shì)能總是大于重錘動(dòng)能的增加 其原因主要是在重錘下落過(guò)程中存在著阻力的作用 可以通過(guò)該實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)定該阻力的大小 若已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣裙J(rèn)的較準(zhǔn)確的值為g 還需要測(cè)量的物理量是 試用這些物理量和紙帶上的測(cè)量數(shù)據(jù)表示出重錘在下落的過(guò)程中受到的平均阻力大小為F 第26講 要點(diǎn)探究 第26講 要點(diǎn)探究 第26講 要點(diǎn)探究 D 第26講 要點(diǎn)探究 解析 本實(shí)驗(yàn)不必測(cè)出橡皮筋做功的具體數(shù)值 只要測(cè)出以后每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第一次的多少倍即可 A錯(cuò) 每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋拉伸的長(zhǎng)度必須保持一致 只有這樣才能只能保證以后每次實(shí)驗(yàn)時(shí)橡皮筋做的功是第一次的整數(shù)倍 否則 功的數(shù)值難以測(cè)定 B錯(cuò) 小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程中會(huì)受到阻力 只有使木板傾斜到一定程度 才能減小誤差 C錯(cuò) 實(shí)驗(yàn)時(shí) 應(yīng)該先接通電源 讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始工作 然后再讓小車在橡皮筋的作用下彈出 D對(duì) 探究點(diǎn)二數(shù)據(jù)處理與誤差分析 第26講 要點(diǎn)探究 1 探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式的實(shí)驗(yàn) 1 數(shù)據(jù)處理 建立Ep x或Ep x2或Ep x3等直角坐標(biāo)系 比較分析得出彈性勢(shì)能與形變量的定量關(guān)系 2 誤差分析 本實(shí)驗(yàn)誤差主要來(lái)源于 每次拉動(dòng)輕繩不在同一直線上 致使長(zhǎng)度變化的測(cè)量引起誤差 不可避免的摩擦力的存在 測(cè)力計(jì)本身所測(cè)得的力也存在著誤差 第26講 要點(diǎn)探究 2 探究動(dòng)能定理的實(shí)驗(yàn) 1 數(shù)據(jù)處理 小車速度的測(cè)量 探究橡皮筋彈力做功和小車速度的關(guān)系 要測(cè)量彈力做功結(jié)束時(shí)小車的速度 即小車做勻速運(yùn)動(dòng)的速度 應(yīng)選用紙帶上點(diǎn)跡均勻的部分 圖象分析 以橡皮筋對(duì)小車做的功W為縱坐標(biāo) 小車獲得的速度為橫坐標(biāo) 以第一次實(shí)驗(yàn)時(shí)的功W為單位 作出W v圖象 分析這條圖線 可以得知橡皮筋對(duì)小車做的功W與小車獲得的速度v的定量關(guān)系 第26講 要點(diǎn)探究 2 減小實(shí)驗(yàn)誤差應(yīng)注意的問(wèn)題 在長(zhǎng)木板上 小車 鐵釘 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置應(yīng)調(diào)整適當(dāng) 以保證打在紙帶上的點(diǎn)便于處理 求出小車運(yùn)動(dòng)的速度 平衡摩擦力時(shí) 可使木板略微傾斜 保證小車脫離橡皮筋后做勻速運(yùn)動(dòng) 3 若小車的質(zhì)量較小 當(dāng)用多條橡皮筋時(shí) 打出的點(diǎn)過(guò)少 應(yīng)改用質(zhì)量稍大的小車 或加砝碼 以保證打出的點(diǎn)便于處理 第26講 要點(diǎn)探究 第26講 要點(diǎn)探究 第26講 要點(diǎn)探究 2 誤差分析 本實(shí)驗(yàn)的誤差主要來(lái)源于紙帶數(shù)據(jù)的處理 點(diǎn)間距離的測(cè)量和各種阻力 安裝打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí) 必須使兩個(gè)限位孔的中線嚴(yán)格豎直 以減小摩擦阻力 應(yīng)選用質(zhì)量和密度較大的重物 增大重力可使阻力的影響相對(duì)減小 增大密度可以減小體積 可使空氣阻力減小 本實(shí)驗(yàn)的另一個(gè)誤差來(lái)源于長(zhǎng)度的測(cè)量 屬偶然誤差 減小誤差的辦法是測(cè)下落距離時(shí)都從O點(diǎn)測(cè)量 一次將各點(diǎn)對(duì)應(yīng)的下落高度測(cè)量完 或者多次測(cè)量取平均值 第26講 要點(diǎn)探究 重物和紙帶下落過(guò)程中要克服阻力做功 所以系統(tǒng)誤差總是使動(dòng)能的增加量略小于重力勢(shì)能的減少量 4 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器問(wèn)題探究動(dòng)能定理和驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)中均使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意 1 應(yīng)先接通電源 待計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再松開(kāi)紙帶 2 交流電頻率的變化會(huì)引起打點(diǎn)時(shí)間間隔變化而產(chǎn)生誤差 當(dāng)交流電頻率的升高時(shí) 實(shí)