2018_2019學(xué)年高中物理第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展課件（打包6套）滬科版必修2.zip,2018,_2019,學(xué)年,高中物理,能量,守恒,可持續(xù)發(fā)展,課件,打包,滬科版,必修 章末總結(jié) 第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展 內(nèi)容索引 知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理知識(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò) 重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn) 知識(shí)網(wǎng)絡(luò) 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展 勢(shì)能 機(jī)械能E Ek Ep 動(dòng)能 Ek 重力勢(shì)能 定義式 Ep 性質(zhì) 相對(duì)性系統(tǒng)性 重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系 WG 重力做功的特點(diǎn) 與無(wú)關(guān) 彈性勢(shì)能 定義式 Ep 彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系 W彈 Ep mgh Ep 路徑 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展 條件 機(jī)械能守恒定律 內(nèi)容 只受或 受其他力 但其他力不做功其他力做功 做功代數(shù)和為零 表達(dá)式 Ek1 Ep1 Ek2 Ep2 Ep Ek 重力 彈力 能量守恒與可持續(xù)發(fā)展 能量與能源 能量守恒定律能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性 永動(dòng)機(jī)不可制成 第一類永動(dòng)機(jī)違背能量守恒守律第二類永動(dòng)機(jī)違背能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的性 不可逆 重點(diǎn)探究 應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題 重在分析能量的變化 而不太關(guān)注物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié) 這使問(wèn)題的解決變得簡(jiǎn)便 1 守恒條件 只有重力或彈力做功 系統(tǒng)內(nèi)只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化 2 表達(dá)式 1 狀態(tài)式Ek1 Ep1 Ek2 Ep2 理解為物體 或系統(tǒng) 初狀態(tài)的機(jī)械能與末狀態(tài)的機(jī)械能相等 一 機(jī)械能守恒定律的理解與應(yīng)用 2 變量式 Ek Ep 表示動(dòng)能與勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中 系統(tǒng)減少 或增加 的動(dòng)能等于系統(tǒng)增加 或減少 的勢(shì)能 EA增 EB減 適用于系統(tǒng) 表示由A B組成的系統(tǒng) A部分機(jī)械能的增加量與B部分機(jī)械能的減少量相等 例1如圖1所示 物體A質(zhì)量為2m 物體B質(zhì)量為m 通過(guò)輕繩跨過(guò)定滑輪相連 斜面光滑 足夠長(zhǎng) 且與水平面成 30 角 不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦 開始時(shí)A物體離地的高度為h B物體位于斜面的底端 用手托住A物體 A B兩物體均靜止 撤去手后 求 1 A物體將要落地時(shí)的速度多大 圖1 答案 解析 解析由題知 物體A質(zhì)量為2m 物體B質(zhì)量為m A B兩物體構(gòu)成的整體 系統(tǒng) 只有重力做功 故整體的機(jī)械能守恒 2 A物體落地后 B物體由于慣性將繼續(xù)沿斜面上升 則B物體在斜面上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離地的高度多大 答案 解析 答案h 解析當(dāng)A物體落地后 B物體由于慣性將繼續(xù)上升 此時(shí)繩子松了 對(duì)B物體而言 只有重力做功 故B物體的機(jī)械能守恒 設(shè)其上升的最遠(yuǎn)點(diǎn)離地高度為H 根據(jù)機(jī)械能守恒定律得 mBv2 mBg H hsin 整理得 H h 例2 多選 如圖2所示 一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體 在沿斜面向上的拉力F作用下 從長(zhǎng)為L(zhǎng) 高為h的粗糙固定斜面底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端 重力加速度為g 此過(guò)程中 物體的A 重力勢(shì)能增加了mghB 機(jī)械能保持不變C 機(jī)械能增加了mghD 機(jī)械能增加了FL 二 功能關(guān)系的應(yīng)用 圖2 解析重力做功W mgh 則重力勢(shì)能增加了mgh 選項(xiàng)A正確 物體勻速運(yùn)動(dòng) 動(dòng)能不變 重力勢(shì)能增加mgh 則機(jī)械能增加了mgh 選項(xiàng)B D錯(cuò)誤 C正確 答案 解析 1 動(dòng)力學(xué)方法 利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解力學(xué)問(wèn)題 2 能量的觀點(diǎn) 利用動(dòng)能定理 機(jī)械能守恒定律 能量守恒定律以及功能關(guān)系求解力學(xué)問(wèn)題 3 應(yīng)用技巧涉及動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合題 應(yīng)根據(jù)題目要求靈活選用公式和規(guī)律 1 涉及力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí) 可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律 三 動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用 2 涉及多過(guò)程 變力作用下的問(wèn)題 不要求知道過(guò)程的細(xì)節(jié) 用功能關(guān)系解題簡(jiǎn)便 3 只涉及動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化 單個(gè)物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題時(shí) 通常選用機(jī)械能守恒定律 4 涉及多種形式能量轉(zhuǎn)化的問(wèn)題用能量守恒分析較簡(jiǎn)便 例3我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì) 跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一 如圖3所示 質(zhì)量m 60kg 包括雪具在內(nèi) 的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的A處由靜止開始以加速度a 3 6m s2勻加速滑下 到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB 24m s A與B的豎直高度差H 48m 為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向 在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道平滑銜接 其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧 助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h 5m 運(yùn)動(dòng)員在B C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W 1530J 取g 10m s2 1 求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力f的大小 圖3 答案144N 答案 解析 解析運(yùn)動(dòng)員在AB上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng) 設(shè)AB的長(zhǎng)度為s 則有vB2 2as 由牛頓第二定律有mg f ma 聯(lián)立 式 代入數(shù)據(jù)解得f 144N 2 若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍 則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大 解析設(shè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC 在由B到達(dá)C的過(guò)程中 由動(dòng)能定理得mgh W 設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)所受的支持力為N 由牛頓第二定律有N mg m 由題意和牛頓第三定律知N 6mg 聯(lián)立 式 代入數(shù)據(jù)解得R 12 5m 答案12 5m 答案 解析