闽师堂教案之高考物理第一轮总复习5、功和能.doc

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教案纸
科目名称
物理
审批意见:
课题
专题五、功和能、机械能守恒定律
学生姓名
任课教师
温健平
学生年级
高三
授课日期
年月日时至时
授课形式
□AA □AB
教学目的:
,探究恒力做功与物体动能变化的关系,理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。理解重力势能。知道重力势能的变化与重力做功的关系。
,验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律,用它分析生活和生产中的有关问题。
。知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。
教学重点:动能定理、能量守恒定律
教学难点:动能定理、能量守恒定律应用
讲授内容
一、夯实基础知识

功是力的空间积累效应。它和位移相对应(也和时间相对应)。计算功的方法有两种:
⑴按照定义求功。即:W=Fscosθ。在高中阶段,这种方法只适用于恒力做功。当时F做正功,当时F不做功,当时F做负功。
这种方法也可以说成是:功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。
⑵用动能定理W=ΔEk或功能关系求功。当F为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功。
这种方法的依据是:做功的过程就是能量转化的过程,功是能的转化的量度。如果知道某一过程中能量转化的数值,那么也就知道了该过程中对应的功的数值。
(3).会判断正功、负功或不做功。判断方法有:用力和位移的夹角α判断;用力和速度的夹角θ判断定;用动能变化判断.
  (4)了解常见力做功的特点:
重力做功和路径无关,只与物体始末位置的高度差h有关:W=mgh,当末位置低于初位置时,W>0,即重力做正功;反之则重力做负功。
滑动摩擦力做功与路径有关。当某物体在一固定平面上运动时,滑动摩擦力做功的绝对值等于摩擦力与路程的乘积。
在弹性范围内,弹簧做功与始末状态弹簧的形变量有关系。
(5)一对作用力和反作用力做功的特点:一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零;一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零(静摩擦力)、可能为负(滑动摩擦力),但不可能为正。

(1)功率的物理意义:功率是描述做功快慢的物理量。
(2)功率的定义式:,所求出的功率是时间t内的平均功率。
(3)功率的计算式:P=Fvcosθ,其中θ是力与速度间的夹角。该公式有两种用法:①求某一时刻的瞬时功率。这时F是该时刻的作用力大小,v取瞬时值,对应的P为F在该时刻的瞬时功率;②当v为某段位移(时间)内的平均速度时,则要求这段位移(时间)内F必须为恒力,对应的P为F在该段时间内的平均功率。
(4)重力的功率可表示为PG=mgVy,即重力的瞬时功率等于重力和物体在该时刻的竖直分速度之积。
,掌握动能定理。
(1) 动能是物体运动的状态量,而动能的变化ΔEK是与物理过程有关的过程量。
(2)动能定理的表述:合外力做的功等于物体动能的变化。(这里的合外力指物体受到的所有外力的合力,包括重力)。表达式为W=ΔEK.
动能定理也可以表述为:外力对物体做的总功等于物体动能的变化。实际应用时,后一种表述比较好操作。不必求合力,特别是在全过程的各个阶段受力有变化的情况下,只要把各个力在各个阶段所做的功都按照代数和加起来,就可以得到总功。
动能定理建立起过程量(功)和状态量(动能)间的联系。这样,无论求合外力做的功还是求物体动能的变化,就都有了两个可供选择的途径。功和动能都是标量,动能定理表达式是一个标量式,不能在某一个方向上应用动能定理。
,掌握机械能守恒定律。

⑴在只有重力做功的情形下,物体的动能和重力势能发生相互转化,但机械能的总量保持不变。
⑵如果没有摩擦和介质阻力,物体只发生动能和重力势能的相互转化时,机械能的总量保持不变。
对机械能守恒定律的理解:

①机械能守恒定律的研究对象一定是系统,至少包括地球在内。通常我们说“小球的机械能守恒”其实一定也就包括地球在内,因为重力势能就是小球和地球所共有的。另外小球的动能中所用的v,也是相对于地面的速度。
②当研究对象(除地球以外)只有一个物体时,往往根据是否“只有重力做功”来判定机械能是否守恒;当研究对象(除地球以外)由多个物体组成时,往往根据是否“没有摩擦和介质阻力”来判定机械能是否守恒。
③“只有重力做功”不等于“只受重力作用”。在该过程中,物体可以受其它力的作用,只要这些力不做功。

⑴,即;
⑵;;
用⑴时,需要规定重力势能的参考平面。