2022年高中物理 機(jī)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(guò)的在這里就不再說(shuō)，如果對(duì)于做功、功率還有不明白的，請(qǐng)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(shì)能：Ep=mgh ; WG=Ep1-Ep2=-ΔEp 4、 彈性勢(shì)能：ΔEp==-WF 5、 動(dòng)能：Ek= 動(dòng)能定理：W=Ek2-Ek1 6、 機(jī)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(dòng)能與勢(shì)能可以互相轉(zhuǎn)化，而總的機(jī)械能保持不變。 7、 彈簧：F=kΔL 8、 摩擦生熱問(wèn)題：Q=f?d（d是相對(duì)路程）（參考第二份講義的“摩擦生熱問(wèn)題”） 二、 易錯(cuò)點(diǎn) 1、 勢(shì)能（包括重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能），可以理解為積蓄起來(lái)的能量；重力和彈力對(duì)物體做功，可以理解為消耗掉了積蓄的能量。因此勢(shì)能變化量與重力或彈力對(duì)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(dòng)能定理在運(yùn)用的時(shí)候，一定要把功和動(dòng)能變化量分別寫在等號(hào)的兩邊，不要混淆公式的含義。 4、 機(jī)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(méi)有“光滑”等詞匯。 5、 動(dòng)能定理和機(jī)械能守恒定律的區(qū)別：動(dòng)能定理描述的是做功與動(dòng)能變化量的關(guān)系；機(jī)械能守恒定律描述的是重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能、動(dòng)能之間的守恒關(guān)系。這兩個(gè)定理不能混淆，不然大題里會(huì)扣分。 6、 不計(jì)空氣阻力，同一物體用同一初速度上拋、下拋、平拋，落地時(shí)的速率相同。（可以用動(dòng)能定理證明） 7、 運(yùn)用動(dòng)能定理的時(shí)候，要注意里的方向與運(yùn)動(dòng)方向是否一致，最好像大西瓜同學(xué)一樣，寫清楚乘以cosθ，避免出錯(cuò)。 8、 圓周運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn)速度最小值是，不是0！ 9、 摩擦生熱問(wèn)題中，要選定參考系。如果用動(dòng)能定理來(lái)解決的話，要以地面為參考系，分別去計(jì)算子彈和木塊的能量轉(zhuǎn)化情況。 三、 重點(diǎn)題型（以老師的課堂講解及講義為藍(lán)本的總結(jié)） 1、 動(dòng)能概念題 例：物體在合力作用下做變速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能一定變化。錯(cuò)誤?。ɡ簞蛩賵A周運(yùn)動(dòng)） 分析：遇到與動(dòng)能概念聯(lián)系緊密的選擇題，無(wú)法判斷的時(shí)候，用平拋運(yùn)動(dòng)和勻速圓周運(yùn)動(dòng)來(lái)舉反例，一般的錯(cuò)項(xiàng)都能用這種方式篩選出來(lái)。 2、 單過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理（第一份講義5、6 周末練習(xí)右3 xtzP50-3 P56-7） 解題步驟：受力、運(yùn)動(dòng)分析 找始末狀態(tài)，做功與動(dòng)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(diǎn)：全過(guò)程應(yīng)用動(dòng)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(guò)程中有哪些力做了功，然后用動(dòng)能定理求解。 4、 多過(guò)程運(yùn)用動(dòng)能定理（第一份講義9、10 第二份講義9 周末練習(xí)右2 P58-19 P59-20） 要點(diǎn)：合理選擇始末狀態(tài)。這就要根據(jù)題目中的條件和問(wèn)題來(lái)分析了。比如說(shuō)，問(wèn)的是過(guò)程中某一時(shí)刻的速度，那就以這個(gè)時(shí)刻作為始狀態(tài)或末狀態(tài)，這樣才能保證列出的表達(dá)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(diǎn)：物塊從斜面頂端滑到低端的過(guò)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(diǎn)：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(gè)容易錯(cuò)的地方。 7、 單擺（第一份講義16、17 第二份講義7） 要點(diǎn)：受力、運(yùn)動(dòng)分析很重要，要思考清楚每一個(gè)要點(diǎn)時(shí)的運(yùn)動(dòng)、受力狀況（最高點(diǎn)、最低點(diǎn)）。繩子拉力始終與運(yùn)動(dòng)方向垂直，不做功。如果涉及到圓周運(yùn)動(dòng)，注意最高點(diǎn)的速度最小值不是0. 8、 汽車恒定功率啟動(dòng)求行駛距離（第一份講義18 xtzP54-8;9 P59-21；P53-7） 要點(diǎn)：千萬(wàn)不要把題目給你的速度變化當(dāng)作勻速變化！別忘了，當(dāng)達(dá)到額定功率以后，牽引力會(huì)發(fā)生變化的。達(dá)到速度最大值時(shí)牽引力與阻力相等，一般這都是解決問(wèn)題的重要突破口。如果你覺(jué)得求牽引力做功很無(wú)從下手的時(shí)候，也許你是忘了這個(gè)公式： 9、 用動(dòng)能定理求變力做的功（第一份講義19 ） 要點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)的向心力與運(yùn)動(dòng)方向垂直，是不做功的?！熬徛痢笨梢砸暈槊繒r(shí)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(xí)左4 xtzP51-5 P57-12） 要點(diǎn)： 小球剛接觸到彈簧的時(shí)候，重力大于彈簧彈力，向下做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，逐漸壓縮彈簧，彈力逐漸增大；重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈性勢(shì)能彈力在某一時(shí)刻與重力相等，這時(shí)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(rèn)為在這一時(shí)刻小球做豎直向下的勻速運(yùn)動(dòng)；此時(shí)小球動(dòng)能最大彈力大于重力，小球做加速度增大的減速運(yùn)動(dòng)，仍然具有向下的速度，繼續(xù)壓縮彈簧，彈力增大；重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能和彈性勢(shì)能小球的速度減小到0；從全過(guò)程來(lái)看，此時(shí)重力勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為彈性勢(shì)能小球向上運(yùn)動(dòng)。 11、能量守恒問(wèn)題 （1）在只有重力或彈力做功的過(guò)程中（xtzP51-4 P52-6、7、8 P53-4；P58-19） 損失的動(dòng)能完全轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，損失的勢(shì)能完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能 （2）在除了重力或彈力之外還有其它力做功的過(guò)程中（第二份講義最后一頁(yè)周末練習(xí)左1、2、3；右4、5 xtzP56-9、10；P59-20） 機(jī)械能變化量（動(dòng)能+勢(shì)能），完全轉(zhuǎn)化為其它力做功所導(dǎo)致的其它能量變化量（例：內(nèi)能）計(jì)算題可以運(yùn)用老師給的摩擦生熱問(wèn)題的公式。 12、實(shí)驗(yàn)題 總共有兩種方法：（1）如果第一個(gè)點(diǎn)和第二個(gè)點(diǎn)之間的距離接近2mm，可以以第一個(gè)點(diǎn)作為速度和時(shí)間零點(diǎn)，然后直接用后面的點(diǎn)的速度以及下降高度與第一個(gè)點(diǎn)相比較，計(jì)算得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。（2）如果第一個(gè)點(diǎn)和第二個(gè)點(diǎn)之間的距離與2mm相差較多，不能取第一個(gè)點(diǎn)，只能取后面的幾個(gè)點(diǎn)，然后比較彼此的速度、下降高度，計(jì)算得出結(jié)論 后記：無(wú)論如何，認(rèn)真審題都是最重要的。希望大家認(rèn)真復(fù)習(xí)，謹(jǐn)慎地對(duì)待考試，保持冷靜。祝二班取得理想的成績(jī)！ 附： 解題規(guī)范問(wèn)題：期中考試很多同學(xué)都在解題規(guī)范問(wèn)題上失分，這是相當(dāng)慘痛的。這一章我們應(yīng)該怎樣去答題呢？謹(jǐn)以一道大題為例，希望同學(xué)們注意到。 圖-3 20．小球在外力作用下，由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)出發(fā)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到B點(diǎn)時(shí)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(yùn)動(dòng)，到達(dá)最高點(diǎn)C后拋出，最后落回到原來(lái)的出發(fā)點(diǎn)A處，如圖-3所示，試求小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度為多大？ 解： 【該題的物理過(guò)程可分三段：從A到B勻加速直線運(yùn)動(dòng)過(guò)程；從B沿圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到C的圓周運(yùn)動(dòng)，且注意恰能維持在圓環(huán)上做圓周運(yùn)動(dòng)，在最高點(diǎn)滿足重力全部用來(lái)提供向心力；從C回到A的平拋運(yùn)動(dòng)?！浚ǚ治鲞\(yùn)動(dòng)情況，如果運(yùn)用動(dòng)力學(xué)需畫受力分析圖） 【根據(jù)題意，在C點(diǎn)時(shí)，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(guò)程，【由機(jī)械能守恒定律得】（運(yùn)用定理的時(shí)候一定要把理論依據(jù)寫出來(lái)，這樣的解題才是天衣無(wú)縫的?。? 【②】（運(yùn)用公式定理的時(shí)候，要與該理論的原始式子一致，因?yàn)榈忍?hào)每一邊都有含義。不要隨意調(diào)換，容易失分） 【由①、②式得】（標(biāo)準(zhǔn)答案里一般都寫清楚這個(gè)，判卷老師看著舒服，得分就受到好的影響唄） 從C回到A過(guò)程，滿足③ 水平位移s=vt，④ 由③、④式可得s=2R 從A到B過(guò)程，滿足⑤ ∴