高考物理總復習 第5章第三節(jié) 機械能守恒定律課件-A3演示文稿設(shè)計與制作

高考物理總復習第5章第三節(jié)機械能守恒定律課件-A3演示文稿設(shè)計與制作第三節(jié)機械能守恒定律

課堂互動講練經(jīng)典題型探究知能優(yōu)化演練第三節(jié)機械能守恒定律基礎(chǔ)知識梳理基礎(chǔ)知識梳理一、重力勢能1．定義：物體的重力勢能等于它所受_____與_____的乘積．2．公式：Ep＝_____.3．矢標性：重力勢能是___量，但有正、負，其意義是表示物體的重力勢能比它在__________上大還是小，這與功的正、負的物理意義不同．重力高度mgh標參考平面4．特點(1)系統(tǒng)性：重力勢能是_____和_____共有的．(2)相對性：重力勢能的大小與_________的選取有關(guān)．重力勢能的變化是_____的，與參考平面的選取______．5．重力做功與重力勢能變化的關(guān)系重力做正功時，重力勢能______；重力做負功時，重力勢能_____；重力做多少正(負)功，重力勢能就___________多少，即WG＝__________.地球物體參考平面絕對無關(guān)減小增大減小(增大)Ep1－Ep2二、彈性勢能1．定義：物體由于發(fā)生_________而具有的能．2．大小：彈性勢能的大小與_______及_________有關(guān)，彈簧的形變量越大，勁度系數(shù)_____，彈簧的彈性勢能______．3．彈力做功與彈性勢能變化的關(guān)系彈力做正功，彈性勢能_____；彈力做負功，彈性勢能_____．即彈簧恢復原長過程中彈力做______，彈性勢能_____，形變量變大的過程中彈力做_____，彈性勢能______．彈性形變形變量勁度系數(shù)越大越大減小增大正功減小負功增大三、機械能守恒定律1．內(nèi)容：在只有_____或_____做功的物體系統(tǒng)內(nèi)，只存在動能與勢能的相互轉(zhuǎn)化，而總的機械能保持______．2．表達式(1)Ek1＋Ep1＝_________

(要選零勢能參考平面)．(2)ΔEk＝______

(不用選零勢能參考平面)．(3)ΔEA增＝______

(不用選零勢能參考平面)．3．機械能守恒的條件只有_____

(或彈簧的_____)做功或雖有其他外力做功但其他力做功的代數(shù)和_____．重力彈力不變Ek2＋Ep2－ΔEpΔEB減重力彈力為零課堂互動講練一、機械能守恒條件的理解及守恒判斷方法1．對機械能守恒條件的理解機械能守恒的條件是：只有重力或彈力做功．可以從以下兩個方面理解：(1)只受重力作用，例如在不考慮空氣阻力的情況下的各種拋體運動，物體的機械能守恒．(2)受其他力，但其他力不做功，只有重力或彈力做功．例如物體沿光滑的曲面下滑，受重力、曲面的支持力的作用，但曲面的支持力不做功，物體的機械能守恒．2．判斷機械能是否守恒的幾種方法(1)利用機械能的定義判斷(直接判斷)：若物體在水平面勻速運動，其動能、勢能均不變，機械能不變．若一個物體沿斜面勻速下滑，其動能不變，重力勢能減少，其機械能減少．(2)用做功判斷：若物體或系統(tǒng)只有重力(或彈簧的彈力)做功，雖受其他力，但其他力不做功，機械能守恒．(3)用能量轉(zhuǎn)化來判斷：若物體系統(tǒng)中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其他形式的能的轉(zhuǎn)化，則物體系統(tǒng)機械能守恒．(4)對一些繩子突然繃緊、物體間非彈性碰撞等，除非題目特別說明，否則機械能必定不守恒．特別提醒：機械能守恒的條件絕不是合外力的功等于零，更不是合外力為零；判斷機械能是否守恒時，要根據(jù)不同情景恰當?shù)剡x取判斷方法．即時應用

(即時突破，小試牛刀)1.(2011年湖州測試)下列物體運動過程中滿足機械能守恒的是(

)A．跳傘運動員張開傘后，在空中勻速下降B．忽略空氣阻力，物體豎直上拋C．火箭升空D．拉著物體沿光滑斜面勻速上升解析：選B.跳傘運動員勻速下降，除重力做功外，還有阻力做功，A錯；物體豎直上拋時，只有重力做功，機械能守恒，B正確；火箭升空時，推力做正功，機械能增加，C不正確；拉著物體沿光滑斜面勻速上升時，機械能增加，D不正確．二、機械能守恒定律的應用1．定律的三種表達形式(1)E1＝E2或Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，表示系統(tǒng)在初狀態(tài)機械能等于其末狀態(tài)的機械能．運用這種形式表達時，應選好零勢能面，且初、末狀態(tài)的高度已知，系統(tǒng)除地球外，只有一個物體時，用這種表達形式較方便．(2)ΔEp＝－ΔEk，表示系統(tǒng)(或物體)機械能守恒時，系統(tǒng)減少(或增加)的勢能等于增加(或減少)的總動能．應用時，關(guān)鍵在于分清重力勢能的增加量和減少量，可不選參考平面而直接計算初、末狀態(tài)的勢能差．這種表達方式一般用于始末狀態(tài)的高度未知，但高度變化已知的情況．(3)ΔEA增＝ΔEB減，表示若系統(tǒng)由A、B兩部分組成，則A部分物體機械能的增加量與B部分物體機械能的減少量相等．以上三種表達方式中，(1)是最基本的表達方式，易于理解和掌握，但始、末狀態(tài)的動能和勢能要分析全，防止遺漏某種形式的機械能．應用(2)、(3)方式列出的方程簡捷，是同學們應該重點掌握的，但在分析勢能的變化時易出錯，要引起注意．2．解題的基本步驟(1)正確選取研究對象，必須明確研究對象是一個系統(tǒng)，而不能是一個單一的物體．(2)分析研究對象在運動過程中的受力情況，明確各力的做功情況，判斷機械能是否守恒．(3)選取零勢能面，確定研究對象在初、末狀態(tài)的機械能．(4)根據(jù)機械能守恒定律列出方程．(5)解方程求出結(jié)果，并對結(jié)果進行必要的討論和說明．特別提醒：(1)在應用機械能守恒解決問題時，首先要判斷系統(tǒng)的機械能是否守恒，然后注意選取恰當?shù)氖睾阈问搅惺角蠼猓?2)應特別關(guān)注研究對象的“一個過程”和“兩個狀態(tài)”．(3)零勢能面的選取是任意的，在通常情況下，一般選取地面或物體在運動過程中所達到的最低水平面為零勢能面．即時應用

(即時突破，小試牛刀)2.如圖5－3－1所示，在水平臺面上的A點，一個質(zhì)量為m的物體以初速度v0被拋出，不計空氣阻力，求它到達臺面下h處的B點時速度的大?。畧D5－3－1經(jīng)典題型探究題型一“單個”物體的機械能守恒例1(2010年高考上海物理卷)如圖5－3－2，ABC和ABD為兩個光滑固定軌道，A、B、E在同一水平面上，C、D、E在同一豎直線上，D點距水平面的高度為h，C點的高度為2h，一滑塊從A點以初速度v0分別沿兩軌道滑行到C或D處后水平拋出．(1)求滑塊落到水平面時，落點與E點間的距離sC和sD；(2)為實現(xiàn)sC＜sD，v0應滿足什么條件？【思路點撥】滑塊滑到軌道最高點的過程中機械能守恒，離開最高點做平拋運動．圖5－3－2(2011年舟山調(diào)研)如圖5－3－3所示，光滑固定的豎直桿上套有一個質(zhì)量m＝0.4kg的小物塊A，不可伸長的輕質(zhì)細繩通過固定在墻壁上、大小可忽略的定滑輪D，連接小物塊A和小物塊B，虛線CD水平，間距d＝1.2m，此時連接小物塊A的細繩與豎直桿的夾角為37°，小物塊A恰能保持靜止．現(xiàn)在在小物塊B的下端掛一個小物塊Q(未畫出)，小物塊A可從圖示位置上升并恰好能到達C處．不計摩擦和空氣阻力，cos37°＝0.8、sin37°＝0.6，重力加速度g取10m/s2.求：題型二多個物體組成的系統(tǒng)機械能守恒例2(1)小物塊A到達C處時的加速度大??；(2)小物塊B的質(zhì)量；(3)小物塊Q的質(zhì)量．圖5－3－3【解析】

(1)當小物塊A到達C處時，由受力分析可知：水平方向受力平衡，豎直方向只受重力作用，所以小物塊A的加速度a＝g＝10m/s2.(2)設(shè)小物塊B的質(zhì)量為mB，繩子拉力為FT；根據(jù)平衡條件：FTcos37°＝mgFT＝mBg聯(lián)立解得mB＝0.5kg.【答案】

(1)10m/s2

(2)0.5kg

(3)0.3kg變式訓練1如圖5－3－4所示，光滑圓柱被固定在水平平臺上，用輕繩跨過圓柱體與兩小球m1、m2相連(m1、m2分別為它們的質(zhì)量)，開始時讓m1放在平臺上，兩邊繩繃直，兩球從靜止開始m1上升，m2下降，當m1上升到圓柱的最高點時，繩子突然斷裂，發(fā)現(xiàn)m1恰能做平拋運動拋出．求m2應為m1的多少倍？圖5－3－4(滿分樣板8分)(2011年福建模擬)如圖5－3－5所示，傾角為θ的光滑斜面上放有兩個質(zhì)量均為m的小球A和B，兩球之間用一根長為L的輕桿相連，下面的小球B離斜面底端的高度為h.兩球從靜止開始下滑，不計球與地面碰撞時的機械能損失，且地面光滑，求：題型三機械能守恒定律與動能定理的綜合應用例3圖5－3－5(1)兩球都進入光滑水平面時兩小球運動的速度大?。?2)此過程中桿對B球所做的功．【思路點撥】

解答本題時要注意以下三點：(1)A和B組成的系統(tǒng)在下滑過程中機械能守恒．(2)在水平面上，A、B的速度相等．(3)桿對B球的力在整個過程中為變力，變力的功可應用動能定理求解．【方法技巧】對于計算系統(tǒng)內(nèi)彈力做功問題，先根據(jù)機械能守恒求速度，再利用動能定理求功．變式訓練2如圖5－3－6所示，質(zhì)量為M(M足夠大)的小球被一根長為L的可繞O軸自由轉(zhuǎn)動的輕質(zhì)桿固定在其端點，同時又通過繩跨過光滑定滑輪與質(zhì)量為m的小球相連．小球M此時與定滑輪的距離可忽略．若將質(zhì)量為M的球，由桿呈水平狀態(tài)開始釋放，不計摩擦，豎直繩足夠長，則當桿轉(zhuǎn)動到豎直位置時，質(zhì)量為m的球的速度是多大？圖5－3－6感謝觀看謝謝大家A3演示文稿設(shè)計與制作信息技術(shù)2.0微能力認證作業(yè)中小學教師繼續(xù)教育參考資料高考數(shù)學總復習第課時直接證明與間接證明文-A3演示文稿設(shè)計與制作第6課時直接證明與間接證明第6課時直接證明與間接證明考點探究·挑戰(zhàn)高考考向瞭望·把脈高考溫故夯基·面對高考溫故夯基·面對高考證明的結(jié)論推理論證成立充分條件內(nèi)容綜合法分析法文字語言因為…所以…或由…得…要證…只需證即證…思考感悟綜合法和分析法的區(qū)別與聯(lián)系是什么？提示：綜合法的特點是：從“已知”看“可知”，逐步推向“未知”．其逐步推理實際上是尋找它的必要條件．分析法的特點是：從“未知”看“需知”，逐步靠攏“已知”．其逐步推理實際上是尋求它的充分條件．在解決問題時，經(jīng)常把綜合法和分析法綜合起來使用．2．間接證明反證法：假設(shè)原命題_______

(即在原命題的條件下，結(jié)論不成立)，經(jīng)過正確的推理，最后得出_____．因此說明假設(shè)錯誤，從而證明了原命題成立，這樣的證明方法叫做反證法．不成立矛盾考點探究·挑戰(zhàn)高考綜合法考點一考點突破綜合法是“由因?qū)Ч?，它是從已知條件出發(fā)，順著推證，經(jīng)過一系列的中間推理，最后導出所證結(jié)論的真實性．用綜合法證明的邏輯關(guān)系是：A?B1?B2?…?Bn?B(A為已知條件或數(shù)學定義、定理、公理等，B為要證結(jié)論)，它的常見書面表達是“∵，∴”或“?”．例1分析法考點二分析法是“執(zhí)果索因”，一步步尋求上一步成立的充分條件．它是從要求證的結(jié)論出發(fā)，倒著分析，由未知想需知，由需知逐漸地靠近已知(已知條件，已經(jīng)學過的定義、定理、公理、公式、法則等)．用分析法證明命題的邏輯關(guān)系是：B?B1?B2?…?Bn?A.它的常見書面表達是“要證……只需……”或“?”．例2【思路分析】

ab?a·b＝0，利用a2＝|a|2求證．平方得|a|2＋|b|2＋2|a||b|≤2(|a|2＋|b|2－2a·b)，只需證|a|2＋|b|2－2|a||b|≥0，即(|a|－|b|)2≥0，顯然成立．故原不等式得證．【誤區(qū)警示】本題從要證明的結(jié)論出發(fā)，探求使結(jié)論成立的充分條件，最后找到的恰恰都是已證的命題(定義、公理、定理、法則、公式等)或要證命題的已知條件時，命題得證．這正是分析法證明問題的一般思路．一般地，含有根號、絕對值的等式或不等式，若從正面不易推導時，可以考慮用分析法．反證法考點三反證法體現(xiàn)了正難則反的思維方法，用反證法證明問題的一般步驟是：(1)分清問題的條件和結(jié)論；(2)假定所要證的結(jié)論不成立，而設(shè)結(jié)論的反面成立(否定結(jié)論)；(3)從假設(shè)和條件出發(fā)，經(jīng)過正確的推理，導出與已知條件、公理、定理、定義及明顯成立的事實相矛盾或自相矛盾(推導矛盾)；(4)因為推理正確，所以斷定產(chǎn)生矛盾的原因是“假設(shè)”錯誤．既然結(jié)論的反面不成立，從而證明了原結(jié)論成立(結(jié)論成立)．例3【思路分析】

(1)利用求和公式先求公差d，(2)利用反證法證明．【名師點評】當一個命題的結(jié)論是以“至多”、“至少”、“唯一”或以否定形式出現(xiàn)時，宜用反證法來證，反證法的關(guān)鍵是在正確的推理下得出矛盾，矛盾可以是與已知條件矛盾，與假設(shè)矛盾，與定義、公理、定理矛盾，與事實矛盾等，反證法常常是解決某些“疑難”問題的有力工具，是數(shù)學證明中的一件有力武器．方法感悟方法技巧1．分析法和綜合法各有優(yōu)缺點．分析法思考起來比較自然，容易尋找到解題的思路和方法，缺點是思路逆行，敘述較繁瑣；綜合法從條件推出結(jié)論，較簡潔地解決問題，但不便于思考．實際證題時常常兩法兼用，先用分析法探索證明途徑，然后再用綜合法敘述出來．2．利用反證法證明數(shù)學問題時，要假設(shè)結(jié)論錯誤，并用假設(shè)命題進行推理，沒有用假設(shè)命題推理而推出矛盾結(jié)果，其推理過程是錯誤的．3．用分析法證明數(shù)學問題時，要注意書寫格式的規(guī)范性，常常用“要證(欲證)”…“即要證”…“就要證”等分析得到一個明顯成立的結(jié)論P，再說明所要證明的數(shù)學問題成立．失誤防范1．反證法證明中要注意的問題(1)必須先否定結(jié)論，即肯定結(jié)論的反面，當結(jié)論的反面呈現(xiàn)多樣性時，必須羅列出各種可能結(jié)論，缺少任何一種可能，反證都是不完全的；(2)反證法必須從否定結(jié)論進行推理，即應把結(jié)論的反面作為條件，且必須根據(jù)這一條件進行推證，否則，僅否定結(jié)論，不從結(jié)論的反面出發(fā)進行推理，就不是反證法；(3)推導出的矛盾可能多種多樣，有的與已知矛盾，有的與假設(shè)矛盾，有的與事實矛盾等，推導出的矛盾必須是明顯的．2．常見的“結(jié)論詞”與“反設(shè)詞”原結(jié)論詞反設(shè)詞原結(jié)論詞反設(shè)詞至少有一個一個也沒有對所有x成立存在某個x不成立至多有一個至少有兩個對任意x不成立存在某個x成立至少有n個至多有n－1個p或q綈p且綈q至多有n個至少有n＋1個p且q綈p或綈q考向瞭望·把脈高考考情分析從近幾年的高考試題來看，綜合法、反證法證明問題是高考的熱點，題型大多為解答題，難度為中、高檔；主要是在知識交匯點處命題，像數(shù)列，立體幾何中的平行、垂直，不等式，解析幾何等都有可能考查，在考查數(shù)學基本概念的同時，注重考查等價轉(zhuǎn)化、分類討論思想以及學生的邏輯推理能力．預測2012年廣東高考仍將以綜合法證明為主要考點，偶爾會出現(xiàn)反證法證明的題目，重點考查運算能力與邏輯推理能力．規(guī)范解答例【名師點評】本題考查了數(shù)列的計算及反證法的證明，試題為中高檔題，易誤點為：一是不能轉(zhuǎn)化為新數(shù)列；二是求bn時出錯或化簡不到位；三是知道(2)問用反證法，但找不出矛盾問題．名師預測答案：B2．命題“關(guān)于x的方程ax＝b(a≠0)的解是唯一的”的結(jié)論的否定是(

)A．無解 B．兩解C．至少兩解 D．無解或至少兩解答案：D答案：C答案：至少有一個感謝觀看謝謝大家A3演示文稿設(shè)計與制作信息技術(shù)2.0微能力認證作業(yè)中小學教師繼續(xù)教育參考資料高考數(shù)學總復習第課時直接證明與間接證明文-A3演示文稿設(shè)計與制作第6課時直接證明與間接證明第6課時直接證明與間接證明考點探究·挑戰(zhàn)高考考向瞭望·把脈高考溫故夯基·面對高考溫故夯基·面對高考證明的結(jié)論推理論證成立充分條件內(nèi)容綜合法分析法文字語言因為…所以…或由…得…要證…只需證即證…思考感悟綜合法和分析法的區(qū)別與聯(lián)系是什么？提示：綜合法的特點是：從“已知”看“可知”，逐步推向“未知”．其逐步推理實際上是尋找它的必要條件．分析法的特點是：從“未知”看“需知”，逐步靠攏“已知”．其逐步推理實際上是尋求它的充分條件．在解決問題時，經(jīng)常把綜合法和分析法綜合起來使用．2．間接證明反證法：假設(shè)原命題_______

(即在原命題的條件下，結(jié)論不成立)，經(jīng)過正確的推理，最后得出_____．因此說明假設(shè)錯誤，從而證明了原命題成立，這樣的證明方法叫做反證法．不成立矛盾考點探究·挑戰(zhàn)高考綜合法考點一考點突破綜合法是“由因?qū)Ч?，它是從已知條件出發(fā)，順著推證，經(jīng)過一系列的中間推理，最后導出所證結(jié)論的真實性．用綜合法證明的邏輯關(guān)系是：A?B1?B2?…?Bn?B(A為已知條件或數(shù)學定義、定理、公理等，B為要證結(jié)論)，它的常見書面表達是“∵，∴”或“?”．例1分析法考點二分析法是“執(zhí)果索因”，一步步尋求上一步成立的充分條件．它是從要求證的結(jié)論出發(fā)，倒著分析，由未知想需知，由需知逐漸地靠近已知(已知條件，已經(jīng)學過的定義、定理、公理、公式、法則等)．用分析法證明命題的邏輯關(guān)系是：B?B1?B2?…?Bn?A.它的常見書面表達是“要證……只需……”或“?”．例2【思路分析】

ab?a·b＝0，利用a2＝|a|2求證．平方得|a|2＋|b|2＋2|a||b|≤2(|a|2＋|b|2－2a·b)，只需證|a|2＋|b|2－2|a||b|≥0，即(|a|－|b|)2≥0，顯然成立．故原不等式得證．【誤區(qū)警示】本題從要證明的結(jié)論出發(fā)，探求使結(jié)論成立的充分條件，最后找到的恰恰都是已證的命題(定義、公理、定理、法則、公式等)或要證命題的已知條件時，命題得證．這正是分析法證明問題的一般思路．一般地，含有根號、絕對值的等式或不等式，若從正面不易推導時，可以考慮用分析法．反證法考點三反證法體現(xiàn)了正難則反的思維方法，用反證法證明問題的一般步驟是：(1)分清問題的條件和結(jié)論；(2)假定所要證的結(jié)論不成立，而設(shè)結(jié)論的反面成立(否定結(jié)論)；(3)從假設(shè)和條件出發(fā)，經(jīng)過正確的推理，導出與已知條件、公理、定理、定義及明顯成立的事實相矛盾或自相矛盾(推導矛盾)；(4)因為推理正確，所以斷定產(chǎn)生矛盾的原因是“假設(shè)”錯誤．既然結(jié)論的反面不成立，從而證明了原結(jié)論成立(結(jié)論成立)．例3【思路分析】

(1)利用求和公式先求公差d，(2)利用反證法證明．【名師點評】當一個命題的結(jié)論是以“至多”、“至少”、“唯一”或以否定形式出現(xiàn)時，宜用反證法來證，反證法的關(guān)鍵是在正確的推理下得出矛盾，矛盾可以是與已知條件矛盾，與假設(shè)矛盾，與定義、公理、定理矛盾，與事實矛盾等，反證法常常是解決某些“疑難”問題的有力工具，是數(shù)學證明中的一件有力武器．方法感悟方法技巧1．分析法和綜合法各有優(yōu)缺點．分析法思考起來比較自然，容易尋找到解題的思路和方法，缺點是思路逆行，敘述較繁瑣；綜合法從條件推出結(jié)論，較簡潔地解決問題，但不便于思考．實際證題時常常兩法兼用，先用分析法探索證明途徑，然后再用綜合法敘述出來．2．利用反證法證明數(shù)學問題時，要假設(shè)結(jié)論錯誤，并用