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2019-2020年高中物理 機械能守恒定律教案 新人教版必修2 前言：期中考試前總結(jié)過的在這里就不再說，如果對于做功、功率還有不明白的，請去查閱一下期中考試前的物理總結(jié)。 一、 主要公式定理 1、 W=Flcosα 2、 3、 重力勢能：Ep=mgh ; WG=Ep1-Ep2=-ΔEp 4、 彈性勢能：ΔEp==-WF 5、 動能：Ek= 動能定理：W=Ek2-Ek1 6、 機械能守恒定律：在只有重力或彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，動能與勢能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持不變。 7、 彈簧：F=kΔL 8、 摩擦生熱問題：Q=f?d（d是相對路程）（參考第二份講義的“摩擦生熱問題”） 二、 易錯點 1、 勢能（包括重力勢能和彈性勢能），可以理解為積蓄起來的能量；重力和彈力對物體做功，可以理解為消耗掉了積蓄的能量。因此勢能變化量與重力或彈力對物體做的功互為相反數(shù)。 2、 所有的變化量都是末狀態(tài)減初狀態(tài)，不要減反了。 3、 動能定理在運用的時候，一定要把功和動能變化量分別寫在等號的兩邊，不要混淆公式的含義。 4、 機械能守恒定律是在“只有重力或彈力做功的系統(tǒng)內(nèi)”，注意看清題目中有沒有“光滑”等詞匯。 5、 動能定理和機械能守恒定律的區(qū)別：動能定理描述的是做功與動能變化量的關(guān)系；機械能守恒定律描述的是重力勢能、彈性勢能、動能之間的守恒關(guān)系。這兩個定理不能混淆，不然大題里會扣分。 6、 不計空氣阻力，同一物體用同一初速度上拋、下拋、平拋，落地時的速率相同。（可以用動能定理證明） 7、 運用動能定理的時候，要注意里的方向與運動方向是否一致，最好像大西瓜同學一樣，寫清楚乘以cosθ，避免出錯。 8、 圓周運動最高點速度最小值是，不是0！ 9、 摩擦生熱問題中，要選定參考系。如果用動能定理來解決的話，要以地面為參考系，分別去計算子彈和木塊的能量轉(zhuǎn)化情況。 三、 重點題型（以老師的課堂講解及講義為藍本的總結(jié)） 1、 動能概念題 例：物體在合力作用下做變速運動，動能一定變化。錯誤?。ɡ簞蛩賵A周運動） 分析：遇到與動能概念聯(lián)系緊密的選擇題，無法判斷的時候，用平拋運動和勻速圓周運動來舉反例，一般的錯項都能用這種方式篩選出來。 2、 單過程運用動能定理（第一份講義5、6 周末練習右3 xtzP50-3 P56-7） 解題步驟：受力、運動分析 找始末狀態(tài)，做功與動能變化量相等，求解 3、 拋體，估算人（或物）做的功（第一份講義7、8 xtzP56-6） 要點：全過程應(yīng)用動能定理。找始末狀態(tài)，不要糾結(jié)于中間發(fā)生了些什么。只要分析全過程中有哪些力做了功，然后用動能定理求解。 4、 多過程運用動能定理（第一份講義9、10 第二份講義9 周末練習右2 P58-19 P59-20） 要點：合理選擇始末狀態(tài)。這就要根據(jù)題目中的條件和問題來分析了。比如說，問的是過程中某一時刻的速度，那就以這個時刻作為始狀態(tài)或末狀態(tài)，這樣才能保證列出的表達式里含有要求的未知量。 5、 斜面（第一份講義11、12 xtzP55-11 P57-17） 要點：物塊從斜面頂端滑到低端的過程中，只有重力和阻力做功（位移沿重力和阻力所在直線正交分解）。 6、 平均阻力（第一份講義13、14、15 xtzP50-6） 要點：分析清楚哪些力做功（包括阻力）。要注意審題，比如“還能夠射穿幾塊？”是一個容易錯的地方。 7、 單擺（第一份講義16、17 第二份講義7） 要點：受力、運動分析很重要，要思考清楚每一個要點時的運動、受力狀況（最高點、最低點）。繩子拉力始終與運動方向垂直，不做功。如果涉及到圓周運動，注意最高點的速度最小值不是0. 8、 汽車恒定功率啟動求行駛距離（第一份講義18 xtzP54-8;9 P59-21；P53-7） 要點：千萬不要把題目給你的速度變化當作勻速變化！別忘了，當達到額定功率以后，牽引力會發(fā)生變化的。達到速度最大值時牽引力與阻力相等，一般這都是解決問題的重要突破口。如果你覺得求牽引力做功很無從下手的時候，也許你是忘了這個公式： 9、 用動能定理求變力做的功（第一份講義19 ） 要點：圓周運動的向心力與運動方向垂直，是不做功的。“緩慢拉至…”可以視為每時每刻都是平衡狀態(tài)。 10、彈簧與小球（第二份講義3 周末練習左4 xtzP51-5 P57-12） 要點： 小球剛接觸到彈簧的時候，重力大于彈簧彈力，向下做加速度減小的加速運動，逐漸壓縮彈簧，彈力逐漸增大；重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能彈力在某一時刻與重力相等，這時加速度為0，但小球仍具有向下的速度，繼續(xù)壓縮彈簧，彈力增大，可以認為在這一時刻小球做豎直向下的勻速運動；此時小球動能最大彈力大于重力，小球做加速度增大的減速運動，仍然具有向下的速度，繼續(xù)壓縮彈簧，彈力增大；重力勢能轉(zhuǎn)化為動能和彈性勢能小球的速度減小到0；從全過程來看，此時重力勢能完全轉(zhuǎn)化為彈性勢能小球向上運動。 11、能量守恒問題 （1）在只有重力或彈力做功的過程中（xtzP51-4 P52-6、7、8 P53-4；P58-19） 損失的動能完全轉(zhuǎn)化為勢能，損失的勢能完全轉(zhuǎn)化為動能 （2）在除了重力或彈力之外還有其它力做功的過程中（第二份講義最后一頁周末練習左1、2、3；右4、5 xtzP56-9、10；P59-20） 機械能變化量（動能+勢能），完全轉(zhuǎn)化為其它力做功所導致的其它能量變化量（例：內(nèi)能）計算題可以運用老師給的摩擦生熱問題的公式。 12、實驗題 總共有兩種方法：（1）如果第一個點和第二個點之間的距離接近2mm，可以以第一個點作為速度和時間零點，然后直接用后面的點的速度以及下降高度與第一個點相比較，計算得出實驗結(jié)論。（2）如果第一個點和第二個點之間的距離與2mm相差較多，不能取第一個點，只能取后面的幾個點，然后比較彼此的速度、下降高度，計算得出結(jié)論 后記：無論如何，認真審題都是最重要的。希望大家認真復習，謹慎地對待考試，保持冷靜。祝二班取得理想的成績！ 附： 解題規(guī)范問題：期中考試很多同學都在解題規(guī)范問題上失分，這是相當慘痛的。這一章我們應(yīng)該怎樣去答題呢？謹以一道大題為例，希望同學們注意到。 圖-3 20．小球在外力作用下，由靜止開始從A點出發(fā)做勻加速直線運動，到B點時消除外力。然后，小球沖上豎直平面內(nèi)半徑為R的光滑半圓環(huán)，恰能維持在圓環(huán)上做圓周運動，到達最高點C后拋出，最后落回到原來的出發(fā)點A處，如圖-3所示，試求小球在AB段運動的加速度為多大？ 解： 【該題的物理過程可分三段：從A到B勻加速直線運動過程；從B沿圓環(huán)運動到C的圓周運動，且注意恰能維持在圓環(huán)上做圓周運動，在最高點滿足重力全部用來提供向心力；從C回到A的平拋運動?！浚ǚ治鲞\動情況，如果運用動力學需畫受力分析圖） 【根據(jù)題意，在C點時，滿足】（分具體情況討論，寫清楚討論的是哪一種情況） ① 從B到C過程，【由機械能守恒定律得】（運用定理的時候一定要把理論依據(jù)寫出來，這樣的解題才是天衣無縫的?。? 【②】（運用公式定理的時候，要與該理論的原始式子一致，因為等號每一邊都有含義。不要隨意調(diào)換，容易失分） 【由①、②式得】（標準答案里一般都寫清楚這個，判卷老師看著舒服，得分就受到好的影響唄） 從C回到A過程，滿足③ 水平位移s=vt，④ 由③、④式可得s=2R 從A到B過程，滿足⑤ ∴