第七章《機械能守恒定律》復(fù)習(xí)課件

1、機械能守恒定律全章復(fù)習(xí)一、功2、做功的兩個必要條件力物體在力的方向上發(fā)生位移1、功的概念：力和力的方向上的位移的乘積。3、公式：當(dāng)時， ，表示力對物體不做功當(dāng)時，表示力對物體做正功（動力）當(dāng)時， ，表示力對物體做負功（阻力）、特點功是過程量，做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程功是標(biāo)量，注意正、負功的意義、求功的二種方法（求恒力的功）利用動能定理（求恒力、變力的功）6 、合力的功 W=F合L W= W1W2W3Wn二、功率、概念：功跟完成功所用時間的比值、公式：平均功率：瞬時功率： 3如圖所示，質(zhì)量分別為ml和m2的兩個物體，m1m2，在大小相等的兩個力F1和F2的作用下沿水平方向移動了相同的距離，若F

2、1做的功為W1，F(xiàn)2做的功為W2則：A、 W1W2 B W1W2CW1=W2； D條件不足，無法確定 （ C ）4如圖，物體重10N，置于水平地面上，線繩一端系在物體上，另一端跨過定滑輪，用16 N的力F，沿與豎直成600角的方向拉過0.5m，則拉力對物體做的功是A、8J； B5J； C4J； D0（ A ）跳繩是一種健身運動，設(shè)某運動員的質(zhì)量是50kg，他一分鐘跳繩180次，假定在每次跳躍中，腳與地面的接觸時間占跳躍一次所需時間的 ，則該運動員跳繩時克服重力做功的平均功率是W。（g取10m/s2 )功率的計算分析：運動員每次克服重力所做的功就等于他重力勢能的增量。跳一次的時間t=60/180

3、=1/3 s，每次在空中的時間t=1/33/5=1/5 s。每次跳起的高度 得平均功率：機動車兩種啟動方式： 對機動車等交通工具，在啟動的時候，通常有兩種啟動方式，即以恒定功率啟動和以恒定加速度啟動現(xiàn)比較如下：兩種方式以恒定功率啟動以恒定加速度啟動Pt 圖和vt 圖3、一質(zhì)量為4.0103kg、發(fā)動機的額定功率為60kw的汽車從靜止開始以a=0.5m/s2的加速度做勻加速直線運動。它在水平面上運動過程中所受的阻力為車重的0.1倍，求：（g取10m/s2 ) （1）起動后2s末發(fā)動機的輸出功率； （2）它以0.5m/s2的加速度做勻加速運動所能行駛的時間； （3）汽車在此路面上所能行駛的最大速度

4、？ (1) 6kw (2) 20s (3) 15m/s三、機械能、動能、重力勢能（與參考平面選取有關(guān)）重力做功只與初末位置的高度有關(guān)，與路徑無關(guān)。、彈性勢能四、功能關(guān)系、動能定理：力在一個過程中對物體所做的功,等于物體在這個過程中動能的變化。 表達式:W=EK(如果物體受到幾個力的共同作用,動能定理中的W即為合力做的功)、重力的功與重力勢能變化的關(guān)系應(yīng)用動能定理解題的步驟 （1）確定研究對象和研究過程。動能定理的研究對象只能是單個物體，如果是系統(tǒng)，那么系統(tǒng)內(nèi)的物體間不能有相對運動。 （2）對研究對象進行受力分析。（研究對象以外的物體施于研究對象的力都要分析，含重力）。 （3）寫出該過程中合外力

5、做的功，或分別寫出各個力做的功（注意功的正負）。如果研究過程中物體受力情況有變化，要分別寫出該力在各個階段做的功。 （4）寫出物體的初、末動能。 （5）按照動能定理列式求解。基礎(chǔ)過關(guān)4. 如圖所示，斜面傾角為，長為L，AB段光滑，BC段粗糙，且BC=2 AB。質(zhì)量為m的木塊從斜面頂端無初速下滑，到達C端時速度剛好減小到零。求物體和斜面BC段間的動摩擦因數(shù)。 CBA解答過程:木塊在AB段與CD段滑動時受力情況如圖FNGABFNGFfBC考慮木塊在斜面上的整個下滑過程,根據(jù)動能定理W合=Ek根據(jù)動能定理列式求解確定研究過程受力分析確定研究對象5.在平直公路上,汽車由靜止開始作勻加速運動，當(dāng)速度達到

6、某一值時，立即關(guān)閉發(fā)動機后滑行至停止，其v-t圖像如圖所示.汽車牽引力為F，運動過程中所受的摩擦阻力恒為f，全過程中牽引力所做的功為W1，克服摩擦阻力所做的功為W2，則下列關(guān)系中正確的是(). (A)F:f=1:3 (B)F:f=4:1 (C)W1:W2=1:1 (D)W1:W2=1:3BC基礎(chǔ)過關(guān)五、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.這就是機械能守恒定律、條件：只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功、表達式： 用機械能守恒定律解題的一般步驟 1選取研究對象系統(tǒng)或物體 2根據(jù)研究對象所經(jīng)歷的物理過程進行受力、做功分析，判斷機械能是否守恒 3恰當(dāng)?shù)?/p>

7、選取參考平面，確定研究對象在過程的初末狀態(tài)時的機械能 4根據(jù)機械能守恒定律列方程，進行求解 子彈與木塊構(gòu)成的系統(tǒng)做勻速圓周運動的小球光滑固定凹槽上運動的小球F1F2光滑水平面上兩物塊和彈簧構(gòu)成的系統(tǒng)，受到大小相等的兩作用力拉動過程中基礎(chǔ)過關(guān)7.判斷下列情況中機械能是否守恒基礎(chǔ)過關(guān)9、如圖所示，質(zhì)量m為2千克的物體，從光滑斜面的頂端A點以v0=5 m / s的初速度滑下，在D點與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點時的速度為零，已知從A到B的豎直高度h=5米，求彈簧的彈力對物體所做的功。解答過程:雖然彈簧的彈力是變力，由于斜面光滑，只有重力或彈力做功，物體機械能守恒，取B所在水平面為零參考面，彈簧原長處D

8、 點為彈性勢能的零參考點，研究對象判斷是否滿足機械能守恒條件受力及做功分析恰當(dāng)選參考平面確定初狀態(tài)和末狀態(tài)的機械能建方程則狀態(tài)A：EA= mgh+mv02/2狀態(tài)B：EB=Ep+0由機械能守恒定律得：EA=EBW彈=0Ep=（mgh+mv02/2）=125（J）。Ep= mgh+mv02/2彈力對物體做負功，彈簧的彈性勢能增加，且彈力做的功的數(shù)值與彈性勢能的增加量相等。六、能量守恒定律 能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生， 它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式或者從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變基礎(chǔ)過關(guān)例11.下列說法中正確的是（ ）A. 不同形式能量的轉(zhuǎn)化是通過做功來

9、實現(xiàn)的B. 做功的過程總是伴隨著能量的變化C. 某種形式的能量增加10J，一定有其他形式的能量減少10JD. 某個物體的能量減少10J，一定有其他物體的能量增加10JA B C D實驗復(fù)習(xí)驗證機械能守恒定律研究在自由落體運動中：？OABCD方案1：從起點開始計算方案2：從一般位置開始計算測量這些物理量，需要哪些器材？實驗器材重物、打點計時器、紙帶、交流電源、鐵架臺、夾子、毫米刻度尺1、選擇重物時，選輕一點的好還是重一點的好？為什么？ 我們要求重物作自由落體運動，而阻力是不可避免地存在的，為了減少阻力對實驗的影響，應(yīng)采用密度較大的重物。實驗注意事項2、安裝打點計時器時，應(yīng)注意什么問題？ 計時器平

10、面與紙帶限位孔調(diào)整在豎直方向，計時器要穩(wěn)定在鐵架臺上，并將計時器伸出桌外。3、這樣做的目的是什么? 減小紙帶與限位孔的摩擦帶來的實驗誤差；保證重物有足夠的下落空間，以便在紙帶上能夠打出較多的點，有利于進行計算 4、實驗時，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？先通電源，再釋放紙帶5、釋放紙帶時應(yīng)注意什么問題？ 釋放重物前，重物應(yīng)靠近打點計時器，以便能打出較多的點。拉穩(wěn)紙帶的上端，確保重物由靜止釋放。按如下實驗步驟進行實驗1.按照課本所示裝置安裝打點計時器2.將紙帶穿過計時器，下端與重物相連3.接通電源，待計時器工作穩(wěn)定后釋放紙帶4.及時切斷電源，取下紙帶，標(biāo)上紙帶號5.更換紙帶，重復(fù)以上步驟6.整理器

11、材，使器材復(fù)位實驗步驟與操作驗證： 計時器打下的第一個點作為起始點，適當(dāng)大距離后選一個點作終點Vh數(shù)據(jù)處理注意：必須保證紙帶上的第一個點跡清晰，且是放手時打下的第一個點。誤差分析 因重物下落中要克服阻力做功，實驗的動能增加量必定稍小于重力勢能減少量第7章 機械能及其守恒定律6、探究功與物體速度變化的關(guān)系實驗：探究做功與小車速度變化的關(guān)系實驗?zāi)康模和ㄟ^實驗探究橡皮筋對小車做功與小車速度的關(guān)系實驗器材：橡皮筋、小車、木板、打點計時器、鐵釘?shù)认鹌そ钚≤嚧螯c計時器紙帶木板鐵釘思考小車在木板上運動的過程中，哪一階段橡皮筋對小車做功？橡皮筋對小車?yán)ψ龅墓δ芊裰苯訙y量？橡皮筋的彈力是變力，且彈力與伸長量的

12、關(guān)系也不嚴(yán)格遵守胡克定律 ，不容易計算。?C B A橡皮筋被拉伸直到恢復(fù)原長的過程中怎樣設(shè)計實驗才能解決這一問題?解決方案第一次用一條橡皮筋拉小車第二次用兩條完全相同的橡皮筋并聯(lián)起來栓到小車上拉小車，且使每條橡皮筋的伸長都和第一次的伸長量一樣做功W做功2W依次類推，并聯(lián)三條、四條橡皮筋，且拉伸的長度都一樣，做的功為3W、4W思考小車在木板上做什么性質(zhì)的運動？先加速后勻速再減速我們要取的速度是哪個階段的速度？這個速度該如何測量？橡皮筋恢復(fù)原長時的速度。利用打點計時器，用橡皮筋恢復(fù)原長時的一段位移與所用時間的比值近似計算該點的瞬時速度如何使拉力做的功等于合力做的功？即如何抵消摩擦力。思考橡皮筋對小

13、車做的功是合力做的功嗎？把木板的一端墊高，使重力沿斜面向下的力與摩擦力平衡F阻FGF阻FN還有摩擦力做功FF2F14、在上述實驗中打出的5 條紙帶中，分別找出小車開始近似做勻速運動的點，并分別測出勻速運動時的速度v1 、v2 、v3 、v4 、v5 。3、用2 條、3 條、4 條、5 條橡皮筋分別代替1 條橡皮筋重做實驗，保證每次釋放小車的位置相同，即橡皮筋被拉長的長度相同。1、將打點計時器固定在一塊平板上，讓紙帶的一端夾在小車后端，另一端穿過打點計時器。將平板安裝有打點計時器的一端適當(dāng)墊高，調(diào)整高度，直至輕推小車后使小車恰能在板上做勻速直線運動為止。2、將橡皮筋固定在小車前端。拉長橡皮筋使小車位于靠近打點計時器處，記下小車位置。接通打點計時器電源，釋放小車。實驗過程?C B A數(shù)據(jù)記錄實驗次數(shù)橡皮筋做的功位移l /m時間間隔t /s勻速運動時的速度v /(m/s)123454WW2W3W5W. . . . . . . . . . 彈力做功剛完畢時小車的速度用什么