第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件

第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)第七章機(jī)械能守恒定律第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件一、變力做功求解方法有以下幾種：1、代換法如果力的大小(設(shè)為F)不變而方向時(shí)刻變化，變力對(duì)物體做的功，可等效于在該過(guò)程中恒力F由某位置移到另一位置時(shí)所做的功，用恒力的功代換變力的功．專(zhuān)題1專(zhuān)題1【例1】

一恒力F通過(guò)光滑的小滑輪和細(xì)繩將一質(zhì)量為m的物體從水平面上點(diǎn)A拉到點(diǎn)B，已知點(diǎn)A、B處細(xì)繩與水平方向夾角分別為α、β，滑輪距物體上表面的高度為H，求此過(guò)程中拉力所做的功．圖1【例1】一恒力F通過(guò)光滑的小滑輪和細(xì)繩將一質(zhì)量為m的物體從解析：物體在水平面上移動(dòng)過(guò)程中，拉繩的牽引力F是恒力，但繩拉物體的力是變力(大小為F，方向是變化的，所以是變力)．從圖1可知，物體從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的過(guò)程中，此變力使物體在水平方向移動(dòng)時(shí)所做的功W變＝FH＝F(L1－L2)解析：物體在水平面上移動(dòng)過(guò)程中，拉繩的牽引力F是恒力，但繩拉2、微元法如果物體沿圓弧作曲線運(yùn)動(dòng)，力沿著物體運(yùn)動(dòng)(切線)方向時(shí)，力的方向與位移方向同步變化，可把整個(gè)過(guò)程(圓周)分成無(wú)限多微元段，先求力在每個(gè)微元段上的“元功”，然后求和(此時(shí)S為路程)．2、微元法3、圖象法在F－x圖中表示力變化的圖線與x軸圍成圖形的“面積”在數(shù)值上等于功的大?。?、平均力法力F對(duì)位移的關(guān)系為線性3、圖象法4、平均力法二、摩擦力做功的特點(diǎn)靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力都可以做正功、負(fù)功，也可以不做功．Eg.汽車(chē)載著集裝箱加速前進(jìn)。三、一對(duì)相互作用力做功的特點(diǎn)可能同為正功、也可一正一負(fù)、也可一個(gè)為零另一個(gè)不為零．四、如何判斷一個(gè)力是否對(duì)物體做功二、摩擦力做功的特點(diǎn)三、一對(duì)相互作用力做功的特點(diǎn)四、如何判斷1、機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)速度v

→F=P/va=(F-f)/m保持Vm勻速當(dāng)F=f時(shí)a=0V達(dá)到Vm0ta0tFtv0機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)過(guò)程

加速度逐減小的變加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)fffFF2F1ABCvA=0vC=vmt0P專(zhuān)題21、機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)速度v→a=(F-f)/m保持Vm2、機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)F不變a=(F-f)/m不變P=FVP額一定V增大當(dāng)P=P額a≠0V仍增大vF=P/va=(F-f)/m當(dāng)F=f時(shí),a=0V達(dá)到Vm保持Vm勻速Pt0Ft0at0加速度逐減的變加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)fffFF2F1ABCvB=P額/F1vA=0vC=vmvt0vBvm2、機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)F不變P=FVP額一定當(dāng)P=P額應(yīng)用動(dòng)能定理，一般比應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題要簡(jiǎn)單．在分析過(guò)程的基礎(chǔ)上不用研究物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)節(jié)的變化，只需考慮整個(gè)過(guò)程的做功量及過(guò)程的始末動(dòng)能．專(zhuān)題3動(dòng)能定理及其應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)能定理，一般比應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題要簡(jiǎn)單第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件4．動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，也可以是能夠看作單一物體的系統(tǒng)，動(dòng)能定理適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，因此，比牛頓第二定律的適用范圍更廣泛．5．應(yīng)用動(dòng)能定理可以把物體經(jīng)歷的物理過(guò)程分為幾段處理，也可以把全過(guò)程看作整體階段來(lái)處理．在應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)，要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：4．動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，也可以是能夠看作單一物(1)正確分析物體受力，要考慮物體所受的所有外力，包括重力．(2)要弄清各個(gè)外力做功的情況，計(jì)算時(shí)應(yīng)把各已知功的正負(fù)號(hào)代入動(dòng)能定理的表達(dá)式．(3)在計(jì)算功時(shí)，要注意有些力不是全過(guò)程都做功的，必須根據(jù)不同情況分別對(duì)待，求出總功．(4)動(dòng)能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式，v必須是相對(duì)同一參考系的速度．(5)動(dòng)能是狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性，用平均速度計(jì)算動(dòng)能是無(wú)意義的．(1)正確分析物體受力，要考慮物體所受的所有外力，包括重力．質(zhì)量為5×103kg的汽車(chē)在t＝0時(shí)刻速度v0＝10m/s，隨后以P＝6×104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車(chē)受恒定阻力，其大小為2.5×103N，求：(1)汽車(chē)的最大速度vm；(2)汽車(chē)在72s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程s.例21質(zhì)量為5×103kg的汽車(chē)在t＝0時(shí)【答案】

(1)24m/s

(2)1252m【答案】(1)24m/s(2)1252m1．判斷機(jī)械能守恒的方法一般有兩種(1)對(duì)某一物體，若只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)做功，其他力不做功(或其他力做功的代數(shù)和為零)，則該物體的機(jī)械能守恒．專(zhuān)題4機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用1．判斷機(jī)械能守恒的方法一般有兩種專(zhuān)題4機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)(2)對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒(méi)有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒(méi)有轉(zhuǎn)變成其他形式的能(如沒(méi)有內(nèi)能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟(1)明確研究對(duì)象，選取研究過(guò)程；(2)對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，分析各力做功情況，判斷機(jī)械能是否守恒；(3)選取參考平面，確定物體在始末狀態(tài)的機(jī)械能；(4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解(選取不同的參考平面應(yīng)以解題方便為原則)．(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，分析各力做功情況，判斷機(jī)械能是否守用機(jī)械能守恒定律求解如果物體只受重力和彈力作用，或只有重力或彈力做功時(shí)，滿(mǎn)足機(jī)械能守恒定律．如果求彈力這個(gè)變力做的功，可用機(jī)械能守恒定律來(lái)求解．用機(jī)械能守恒定律求解【例】

如圖5所示，質(zhì)量m＝2kg的物體，從光滑斜面的頂端A點(diǎn)以v0＝5m/s的初速度滑下，在D點(diǎn)與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點(diǎn)時(shí)的速度為零，已知從A到B的豎直高度h＝5m，求彈簧的彈力對(duì)物體所做的功．圖5【例】如圖5所示，質(zhì)量m＝2kg的物體，從光滑斜面的頂端答案：－125J

答案：－125J1.能量是物體對(duì)外做功的本領(lǐng)能量的具體值往往無(wú)多大意義，我們關(guān)心的大多是能量的變化量．能量的變化必須通過(guò)做功才能實(shí)現(xiàn)，某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系，即所謂功能關(guān)系．專(zhuān)題4功能關(guān)系的理解及應(yīng)用1.能量是物體對(duì)外做功的本領(lǐng)專(zhuān)題4功能關(guān)系的理解及應(yīng)用2．功是能量轉(zhuǎn)化的量度(1)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變．W合＝Ek2－Ek1，即動(dòng)能定理．(2)重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的改變．WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2，重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加．(3)彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的改變相對(duì)應(yīng)．WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2，彈力做正功，彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加．2．功是能量轉(zhuǎn)化的量度(4)除重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)以外的其他力做的功與物體機(jī)械能的增量相對(duì)應(yīng)，即W＝ΔE.(5)一對(duì)相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量，即Ff·s相對(duì)＝Q.3．用功能關(guān)系解決的兩類(lèi)問(wèn)題(1)已知功求能量的轉(zhuǎn)化或能量的數(shù)值．(2)已知能量轉(zhuǎn)化數(shù)值求某個(gè)力做功．(4)除重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)以外的其他力做的功與物體機(jī)械能(2011年寧德高一檢測(cè))電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，如圖7－3所示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對(duì)靜止時(shí)，求：圖7－3例4(2011年寧德高一檢測(cè))電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平傳(1)小木塊的位移．(2)傳送帶轉(zhuǎn)過(guò)的路程．(3)小木塊獲得的動(dòng)能．(4)摩擦過(guò)程產(chǎn)生的熱量．(5)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的總能量．(1)小木塊的位移．第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件用功能原理求解【例8】

質(zhì)量為2kg的均勻鏈條長(zhǎng)為2m，自然堆放在光滑的水平面上，用力F豎直向上勻速提起此鏈條，已知提起鏈條的速度v＝6m/s，求該鏈條全部被提起時(shí)拉力F所做的功．用功能原理求解解析：鏈條上提過(guò)程中提起部分的重力逐漸增大，鏈條保持勻速上升，故作用在鏈條上的拉力是變力，不能直接用功的公式求解．根據(jù)功能原理，上提過(guò)程拉力F做的功等于機(jī)械能的增量，故可以用功能原理求．當(dāng)鏈條剛被全部提起時(shí)，動(dòng)能沒(méi)有變化，重心升高了h＝1m，故機(jī)械能動(dòng)變化量為：ΔE＝mgh＝2×10×1J＝20J，根據(jù)功能原理，力F所做的功為：W＝20J.解析：鏈條上提過(guò)程中提起部分的重力逐漸增大，鏈條保持勻速上升第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)第七章機(jī)械能守恒定律第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件一、變力做功求解方法有以下幾種：1、代換法如果力的大小(設(shè)為F)不變而方向時(shí)刻變化，變力對(duì)物體做的功，可等效于在該過(guò)程中恒力F由某位置移到另一位置時(shí)所做的功，用恒力的功代換變力的功．專(zhuān)題1專(zhuān)題1【例1】

一恒力F通過(guò)光滑的小滑輪和細(xì)繩將一質(zhì)量為m的物體從水平面上點(diǎn)A拉到點(diǎn)B，已知點(diǎn)A、B處細(xì)繩與水平方向夾角分別為α、β，滑輪距物體上表面的高度為H，求此過(guò)程中拉力所做的功．圖1【例1】一恒力F通過(guò)光滑的小滑輪和細(xì)繩將一質(zhì)量為m的物體從解析：物體在水平面上移動(dòng)過(guò)程中，拉繩的牽引力F是恒力，但繩拉物體的力是變力(大小為F，方向是變化的，所以是變力)．從圖1可知，物體從點(diǎn)A運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)B的過(guò)程中，此變力使物體在水平方向移動(dòng)時(shí)所做的功W變＝FH＝F(L1－L2)解析：物體在水平面上移動(dòng)過(guò)程中，拉繩的牽引力F是恒力，但繩拉2、微元法如果物體沿圓弧作曲線運(yùn)動(dòng)，力沿著物體運(yùn)動(dòng)(切線)方向時(shí)，力的方向與位移方向同步變化，可把整個(gè)過(guò)程(圓周)分成無(wú)限多微元段，先求力在每個(gè)微元段上的“元功”，然后求和(此時(shí)S為路程)．2、微元法3、圖象法在F－x圖中表示力變化的圖線與x軸圍成圖形的“面積”在數(shù)值上等于功的大?。?、平均力法力F對(duì)位移的關(guān)系為線性3、圖象法4、平均力法二、摩擦力做功的特點(diǎn)靜摩擦力、滑動(dòng)摩擦力都可以做正功、負(fù)功，也可以不做功．Eg.汽車(chē)載著集裝箱加速前進(jìn)。三、一對(duì)相互作用力做功的特點(diǎn)可能同為正功、也可一正一負(fù)、也可一個(gè)為零另一個(gè)不為零．四、如何判斷一個(gè)力是否對(duì)物體做功二、摩擦力做功的特點(diǎn)三、一對(duì)相互作用力做功的特點(diǎn)四、如何判斷1、機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)速度v

→F=P/va=(F-f)/m保持Vm勻速當(dāng)F=f時(shí)a=0V達(dá)到Vm0ta0tFtv0機(jī)車(chē)的兩種啟動(dòng)過(guò)程

加速度逐減小的變加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)fffFF2F1ABCvA=0vC=vmt0P專(zhuān)題21、機(jī)車(chē)以恒定功率啟動(dòng)速度v→a=(F-f)/m保持Vm2、機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)F不變a=(F-f)/m不變P=FVP額一定V增大當(dāng)P=P額a≠0V仍增大vF=P/va=(F-f)/m當(dāng)F=f時(shí),a=0V達(dá)到Vm保持Vm勻速Pt0Ft0at0加速度逐減的變加速運(yùn)動(dòng)勻加速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)fffFF2F1ABCvB=P額/F1vA=0vC=vmvt0vBvm2、機(jī)車(chē)以恒定加速度啟動(dòng)F不變P=FVP額一定當(dāng)P=P額應(yīng)用動(dòng)能定理，一般比應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題要簡(jiǎn)單．在分析過(guò)程的基礎(chǔ)上不用研究物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中細(xì)節(jié)的變化，只需考慮整個(gè)過(guò)程的做功量及過(guò)程的始末動(dòng)能．專(zhuān)題3動(dòng)能定理及其應(yīng)用應(yīng)用動(dòng)能定理，一般比應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題要簡(jiǎn)單第七章機(jī)械能守恒定律單元知識(shí)總結(jié)課件4．動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，也可以是能夠看作單一物體的系統(tǒng)，動(dòng)能定理適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，因此，比牛頓第二定律的適用范圍更廣泛．5．應(yīng)用動(dòng)能定理可以把物體經(jīng)歷的物理過(guò)程分為幾段處理，也可以把全過(guò)程看作整體階段來(lái)處理．在應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)，要注意以下幾個(gè)問(wèn)題：4．動(dòng)能定理的研究對(duì)象可以是單一物體，也可以是能夠看作單一物(1)正確分析物體受力，要考慮物體所受的所有外力，包括重力．(2)要弄清各個(gè)外力做功的情況，計(jì)算時(shí)應(yīng)把各已知功的正負(fù)號(hào)代入動(dòng)能定理的表達(dá)式．(3)在計(jì)算功時(shí)，要注意有些力不是全過(guò)程都做功的，必須根據(jù)不同情況分別對(duì)待，求出總功．(4)動(dòng)能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式，v必須是相對(duì)同一參考系的速度．(5)動(dòng)能是狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性，用平均速度計(jì)算動(dòng)能是無(wú)意義的．(1)正確分析物體受力，要考慮物體所受的所有外力，包括重力．質(zhì)量為5×103kg的汽車(chē)在t＝0時(shí)刻速度v0＝10m/s，隨后以P＝6×104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車(chē)受恒定阻力，其大小為2.5×103N，求：(1)汽車(chē)的最大速度vm；(2)汽車(chē)在72s內(nèi)經(jīng)過(guò)的路程s.例21質(zhì)量為5×103kg的汽車(chē)在t＝0時(shí)【答案】

(1)24m/s

(2)1252m【答案】(1)24m/s(2)1252m1．判斷機(jī)械能守恒的方法一般有兩種(1)對(duì)某一物體，若只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)做功，其他力不做功(或其他力做功的代數(shù)和為零)，則該物體的機(jī)械能守恒．專(zhuān)題4機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)用1．判斷機(jī)械能守恒的方法一般有兩種專(zhuān)題4機(jī)械能守恒定律及其應(yīng)(2)對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒(méi)有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒(méi)有轉(zhuǎn)變成其他形式的能(如沒(méi)有內(nèi)能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．2．應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟(1)明確研究對(duì)象，選取研究過(guò)程；(2)對(duì)某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢(shì)能及彈性勢(shì)能相互轉(zhuǎn)化(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，分析各力做功情況，判斷機(jī)械能是否守恒；(3)選取參考平面，確定物體在始末狀態(tài)的機(jī)械能；(4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解(選取不同的參考平面應(yīng)以解題方便為原則)．(2)對(duì)物體進(jìn)行受力分析，分析各力做功情況，判斷機(jī)械能是否守用機(jī)械能守恒定律求解如果物體只受重力和彈力作用，或只有重力或彈力做功時(shí)，滿(mǎn)足機(jī)械能守恒定律．如果求彈力這個(gè)變力做的功，可用機(jī)械能守恒定律來(lái)求解．用機(jī)械能守恒定律求解【例】

如圖5所示，質(zhì)量m＝2kg的物體，從光滑斜面的頂端A點(diǎn)以v0＝5m/s的初速度滑下，在D點(diǎn)與彈簧接觸并將彈簧壓縮到B點(diǎn)時(shí)的速度為零，已知從A到B的豎直高度h＝5m，求彈簧的彈力對(duì)物體所做的功．圖5【例】如圖5所示，質(zhì)量m＝2kg的物體，從光滑斜面的頂端答案：－125J

答案：－125J1.能量是物體對(duì)外做功的本領(lǐng)能量的具體值往往無(wú)多大意義，我們關(guān)心的大多是能量的變化量．能量的變化必須通過(guò)做功才能實(shí)現(xiàn)，某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系，即所謂功能關(guān)系．專(zhuān)題4功能關(guān)系的理解及應(yīng)用1.能量是物體對(duì)外做功的本領(lǐng)專(zhuān)題4功能關(guān)系的理解及應(yīng)用2．功是能量轉(zhuǎn)化的量度(1)合外力對(duì)物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變．W合＝Ek2－Ek1，即動(dòng)能定理．(2)重力做功對(duì)應(yīng)重力勢(shì)能的改變．WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2，重力做正功，重力勢(shì)能減少；重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增加．(3)彈簧彈力做功與彈性勢(shì)能的改變相對(duì)應(yīng)．WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2，彈力做正功，彈性勢(shì)能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢(shì)能增加．2．功是能量轉(zhuǎn)化的量度(4)除重力