作业标题 :机械能守恒定律 作业周期 : 2017-12-20 — 2018-03-20
作业要求 :关于机械能守恒定律的教学设计、教案、导学案、练习,有自己独到的见解。
发布者 :楚慧锋
提交者:学员李如良 所属单位:虞城县高级中学 提交时间: 2018-02-08 09:20:45 浏览数( 0 ) 【举报】
机械能及其守恒定律
★教学重点
功和功率、功和能的关系(重力作功和重力势能的关系、动能定理)、机械能守恒定律的应用。
★教学难点
功和能的关系(重力作功和重力势能的关系、动能定理)、机械能守恒定律的应用。
(二)本章要点综述
Ⅰ 功和功率:
1、功:
功的计算公式:
做功的两个不可缺少的因素:(1)力;(2)在力的方向上发生的位移;功是标量、是过程量。
注意:当 = 时,W=0。例如:线吊小球做圆周运动时,线的拉力不做功;当 < 时,力对物体做负功,也说成物体克服这个力做了功(取正值)
2、功率:
额定功率是发动机正常工作时的最大功率;实际输出功率小于或等于额定功率。
Ⅱ 重力势能和弹性势能:
1、重力势能:
(1)重力做功的特点:重力对物体做的功只跟起点和终点的位置有关,而跟物体的运动的路径无关。
(2)重力势能的定义:
性质:重力势能是标量、状态量、相对量。当物体位于所选择的参考平面(零势面)的上方(下方)时,重力势能为正直(负值)。但重力势能的差值与参考平面的选择无关。重力势能属于物体和地球组成的系统。
(3)重力势能与重力做功的联系:重力做的功等于物体的重力势能的减小,即WG=mgh1—mgh2;如重力做负功,即mgh1<mgh2,重力势能增加。
2、弹性势能:
性质:弹性势能是标量、状态量。
注意:弹性势能EP的大小与弹簧的伸长量或者压缩量l的大小有关,对于同一根弹簧,弹簧的伸长量或者压缩量l越大,弹性势能EP越大。
弹性势能与弹力做功的联系:弹力做的功等于弹簧的弹性势能的减小。
Ⅲ 动能和动能定理:
1、动能:
性质:动能是标量。注意:动能没有方向,不要把速度的方向误认为是动能的方向。 动能是状态量、动能是相对量,同一物体相对于不同参照物其动能可能不同。
2、动能定理:
公式表示: W=EK2-EK1 ;
讨论:当W>0时, EK2 > EK1 ,动能增大;当W<0时, EK2 < EK1 动能减小;当W=0时 EK2 = EK1 动能不变。
注意:(1)功和能是两个不同的概念,但相互之间有密切的联系,这种联系体现于动能定理上,外力对物体做的总功等于物体动能的增量,一般来说,不是等于物体动能的本身。
(2)外力对物体所做的总功等于物体受到的所有外力的功(包括各段的运动过程)的代数和。
(3)适用对象:适用于单个物体。
Ⅳ 机械能守恒定律:
条件:只有重力(或弹力)做功,其他力不做功。这里的弹力指研究弹性势能的物体(如弹簧)的弹力,不是指通常的拉力、推力。不能误认为“只受重力(弹力)作用”。
表达式:E2=E1。
(三)本章专题剖析
1、功的计算方法:
(1)W=FScosθ,该方法主要适用于求恒力的功;
(2)W=Pt,该方法主要适用于求恒定功率时牵引力做功;
(3)用动能定理求功,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功;
(4)利用功是能量转化的量度求,如果物体只受重力和弹力作用,或只有重力或弹力做功时,满足机械能守恒定律。如果求弹力这个变力做的功,可用机械能守恒定律来求解。
2、机械能守恒定律的应用
应用机械能守恒定律的基本思路:
应用机械能守恒定律时,相互作用的物体间的力可以是变力,也可以是恒力,只要符合守恒条件,机械能就守恒。而且机械能守恒,只涉及物体系的初、末状态的物理量,而不须分析中间过程的复杂变化,使处理问题得到简化。应用的基本思路如下;
(1)选取研究对象----物体系或物体。
(2)根据研究对象所经历的物理过程,进行受力,做功分析,判断机械能是否守恒。
(3)恰当地选取参考平面,确定研究对象在过程的初、末态时的机械能。
(4)根据机械能守恒定律列方程,进行求解。
★课余作业
复习本章内容,准备章节过关测试。