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文檔簡介
教案系列人教版八年級物理功教案教案及反思任時間飛逝,我們辛勤工作,驀回首,一學(xué)期的教學(xué)又告終止。回顧一學(xué)期的物理教學(xué)工作,我們感嘆良多,點滴作法涌上心頭,存在的問題還需努力解決。謹(jǐn)記于下,權(quán)作閱歷教訓(xùn)的總結(jié)。下面是我為大家整理的5篇人教版八班級物理功教案內(nèi)容,感謝大家閱讀,希望能對大家有所關(guān)懷!
人教版八班級物理功率教案1
杠桿(第一課時)
(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、學(xué)問與技能
(1)熟悉杠桿,能從常見的工具和簡潔機械中識別杠桿。
(2)知道杠桿的平衡。
2、過程和方法
(1)通過觀看和試驗,了解杠桿的結(jié)構(gòu);
(2)通過探究,了解杠桿的平衡條件。
3、情感、態(tài)度與價值觀
通過了解杠桿,進(jìn)一步熟悉物理是來自于生活的,熟悉到物理是有用的。
(二)教學(xué)重難點
(1)重點:理解杠桿的平衡條件
(2)難點:從常見的工具和簡潔機械中識別杠桿,理解力臂的概念。
(三)教學(xué)預(yù)備
杠桿支架、鉤碼、刻度尺、線
(四)教學(xué)過程
一、引入新課
請同學(xué)閱讀教材引言部分,使同學(xué)了解簡潔機械在生產(chǎn)、生活中有廣泛的應(yīng)用,熟悉到學(xué)好這部分學(xué)問具有實際的意義,自然引入杠桿一節(jié)的學(xué)習(xí)內(nèi)容。
二、什么是杠桿?
出示一些實物,象瓶起子,剪刀等并演示如何使用。
請同學(xué)歸納其相同點。
1、定義:一根硬棒,在力的作用下,假如能圍著固定點轉(zhuǎn)動,這根硬棒就叫杠桿。
請同學(xué)介紹生活中還有哪些物體可以看作杠桿?
要點:(1)硬棒
(2)圍著固定點轉(zhuǎn)動
三、幾個名詞
1、動力:使杠桿轉(zhuǎn)動的力F1
2、阻力:阻礙杠桿轉(zhuǎn)動的力F2
3、支點:圍著轉(zhuǎn)動的那個點O
4、動力臂:從支點到動力作用線的距離l1
5、阻力臂:從支點到阻力作用線的距離l2
PS:力的作用線指的是經(jīng)過力的作用點沿力的方向所在的直線。
力臂不是支點到力的作用點的距離!
同學(xué)練習(xí):作圖P68動手動腦學(xué)物理第3小題。
四、探究杠桿的平衡條件
1、什么叫杠桿的平衡
杠桿靜止或勻速轉(zhuǎn)動狀態(tài)稱為杠桿的平衡。
2、小試驗:請一個學(xué)和一個小同學(xué)做推門競賽。(學(xué)推靠近門軸方向,小同學(xué)推遠(yuǎn)離門軸方向)
通過親自動手,感受平衡時應(yīng)與力的大小和作用點等因素關(guān)于。為下面探究中的猜想做鋪墊。
3、探究過程
(1)提出問題:杠桿的平衡條件是什么?
(2)猜想與假設(shè):從剛才的試驗動身,引導(dǎo)同學(xué)猜想。
(3)設(shè)計試驗,制訂方案
(4)進(jìn)行試驗,收集證據(jù)
如課本第65頁。
(5)分析與歸納:
杠桿的平衡條件為:動力×動力臂=阻力×阻力臂
寫成:F1l1=F2l2或F1F2=l2l1
即:力與力臂成反比
(6)評估:
a、為什么在試驗前,要調(diào)整杠桿兩端的平衡螺母,使杠桿在水平位置平衡?
b、假如不用鉤碼而用彈簧測力計進(jìn)行試驗,應(yīng)留意什么問題?
4、同學(xué)練習(xí)
動手動腦學(xué)物理
(五)小結(jié)
(六)作業(yè)
練習(xí)冊
附:課后總結(jié)
第一節(jié)杠桿(第二課時)
(一)學(xué)習(xí)目標(biāo)
1、學(xué)問與技能目標(biāo):
(1)知道杠桿的分類,能從常見的工具和簡潔機械中識別杠桿的種類。
(2)知道杠桿的一些應(yīng)用。
2、過程和方法目標(biāo):
(1)通過杠桿的平衡條件,了解杠桿的分類方法;
(2)通過分類,了解生活中杠桿的應(yīng)用原理。
3、情感、態(tài)度與價值觀目標(biāo):
通過了解杠桿的應(yīng)用,進(jìn)一步熟悉物理是有用的,提高學(xué)習(xí)物理的愛好。
(二)教學(xué)重難點
(1)重點:杠桿的分類
(2)難點:從常見的工具和簡潔機械中識別杠桿的種類,理解省力、費勁和等臂杠桿的具體應(yīng)用。
(三)教學(xué)過程
一、復(fù)習(xí)
復(fù)習(xí)杠桿的平衡條件:動力×動力臂=阻力×阻力臂(F1l1=F2l2)
二、杠桿的種類
從杠桿的平衡條件可知,當(dāng)杠桿平衡時,力與力臂成反比,所以可以得出以下幾個結(jié)論:
1、當(dāng)l1l2,F(xiàn)1f2,說明使用這種杠桿時省力。我們把這種杠桿叫做省力杠桿,如:撬棒,瓶蓋起子,園藝剪刀等。p=
2、當(dāng)l1F2,說明使用這種杠桿時費勁。我們把這種杠桿叫做費勁杠桿,如:釣魚桿,縫紉機踏板,理發(fā)剪刀等。
3、當(dāng)l1=l2,F(xiàn)1=F2,說明使用這種杠桿時即不省力也不費勁。我們把這種杠桿叫做等臂杠桿,如:天公平。
分類是物理學(xué)中一個比較重要的方法,同學(xué)可以列舉以前所學(xué)過的分類方法,如固體可以分為晶體和非晶體等。在學(xué)習(xí)了杠桿的分類后,請同學(xué)盡量列舉每種杠桿的實物。
三、杠桿的應(yīng)用
分析生活中的實物,大家共同爭論這屬于什么杠桿,它們有什么好處?又有什么缺點?為什么做成這個樣子。然后歸納:
1、省力杠桿,可以省力,但比較費距離。
2、費勁杠桿,雖然費勁,但可以省距離。
本環(huán)節(jié)應(yīng)當(dāng)以開放性教學(xué)為主,請同學(xué)列舉生活中的杠桿,大家共同爭論其結(jié)構(gòu),用途,以及是不是可以進(jìn)行改進(jìn)?
四、練習(xí)
1、如圖,是用一根木棒在撬石頭,這根木棒的特點有:①木棒不易;②能在力F的作用下圍圍著旋轉(zhuǎn)。我們就可以把這根木棒叫。
2、在上題中,我們從O點作一條MN的垂線,這條垂線的長度就是力F的。
MN這條直線就是力F的。
3、下列物體中未能看成杠桿的是()
A、筷子B、火鉗C、剪刀D、橡皮筋
4、杠桿的平衡條件是;假如分別用不同方向的三個力作用于杠桿的
A點,都能使圖所示的杠桿平衡,那么最小的力是。
5、生活中的杠桿可以分成三類,一是省力杠桿,例如;二是,例如;三是等臂杠桿,例如。(把“釣魚桿,蹺蹺板,瓶起子”填在“如”字后的橫線上)
6、如圖,圖中輕質(zhì)木棒AB可以看成一個杠桿,C點吊一重物,B點用繩子拉著,杠桿的支點是點。請在圖中標(biāo)出動力F1,阻力F2,并畫出它們的力臂L1、L2。假如木棒靜止,,則等式:F1L1=設(shè)立。
7、用一根細(xì)棉線把一段直鐵絲吊起來,讓鐵絲能在水平位置平衡,再將棉線右邊的鐵絲對折一下,鐵絲還能在水平位置平衡嗎?實際做做,然后回答:
①你看到的現(xiàn)象是:;
②猜想可能的緣由是:;
③猜想的依據(jù)是:。
8、用剪紙的剪刀剪一疊較厚的紙,是用剪刀的尖端簡單剪斷還是用剪刀的中部簡單剪斷,試試看,并和同學(xué)溝通一下,爭論是什么緣由?利用的物理學(xué)問是什么?
9、在探究杠桿平衡條件的活動中,你肯定留意了首先調(diào)整杠桿在水平位置平衡吧!這樣做對你填寫書中表格中的哪幾項數(shù)據(jù)有利,為什么?
10、在探究杠桿平衡條件的活動中,我們使用的杠桿兩端有兩個螺母,它們的作用是。假如不要這兩個螺母,請你設(shè)計一種裝置,使它具有與螺母相同的作用,畫出設(shè)計草圖,加上必要的文字?jǐn)⑹觥?/p>
11、在探究杠桿平衡條件的活動中,小紅發(fā)覺用2個鉤碼可以平衡3個鉤碼。如圖,小紅想,杠桿平衡,確定未能光看動力和阻力,可能還與力的作用點到支點的距離關(guān)于。于是她反復(fù)做了幾次試驗,分析得出杠桿的平衡條件為:
動力X支點到動力作用點的距離=阻力X支點到阻力作用點的距離
老師看后,指出她的不足之處,可小紅據(jù)理力爭,“通過試驗得出的結(jié)論怎么可能有問題呢?”老師為了讓小紅信任,拿來一個彈簧測力計,把測力計的掛鉤掛在A點上,則…….小紅明白了。
①你能說說教老師是怎么做的嗎?
②小紅在老師的指導(dǎo)下,把自己得出的“平衡條件”等式兩邊各改了一字,就變成了準(zhǔn)確的結(jié)論,想一想她是怎么改的?
12、能否用量程為5N的彈簧測力計測一名同學(xué)的重?
需要的關(guān)心器材:
應(yīng)用的物理學(xué)問:
啟發(fā)你這樣創(chuàng)意的來源:
(四)作業(yè)
課堂上沒履行的練習(xí)
附:課后總結(jié)
人教版八班級物理功率教案2
磁場對電流的作用?教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.把握磁場對電流作用的計算方法。
2.把握左手定則。
二、重點、難點分析
1.重點是在把握磁感應(yīng)強度定義的基礎(chǔ)上,把握磁場對電流作用的計算方法,并能嫻熟地運用左手定則推斷通電導(dǎo)線受到的磁場力的方向。
2.計算磁場力時,對通電導(dǎo)線在磁場中的不同空間位置,準(zhǔn)確地運用不同的三角函數(shù)和題目供應(yīng)的方位角來計算是難點。
三、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
復(fù)習(xí)提問:
1.磁感應(yīng)強度是由什么準(zhǔn)備的?
答:磁感應(yīng)強度是由造成或產(chǎn)生磁場的場電流的大小、分布和空間位置確定的。
2.磁感應(yīng)強度的定義式是什么?
3.磁感應(yīng)強度的定義式在什么條件下才設(shè)立?
設(shè)立。
4.垂直磁場方向放入勻強磁場的通電導(dǎo)線長L=1cm,通電電流強度I=10A,若它所受的磁場力F=5N,求(1)該磁場的磁感應(yīng)強度B是多少?(2)若導(dǎo)線平行磁場方向。
答:因通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入勻強磁場,所以依據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式
5.若上題中通電導(dǎo)線平行磁場方向放入該磁場中,那么磁場的磁感應(yīng)強度是多大?通電導(dǎo)線受到的磁場力是多少?
答:當(dāng)電流仍為I=10A,L‖B時,該處磁感應(yīng)強度不變,仍為B=0.5T,而通電導(dǎo)線所受磁場力F為零。
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.磁場對電流的作用(板書)
我們已經(jīng)了解到通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁場,它將受到磁場力的作用,依據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式可以得出:
F=BIL
當(dāng)通電導(dǎo)線平行磁場方向放入磁場中,它所受的磁場力為零??磥磉\用F=BIL來計算磁場對電流的作用力的大小是有條件的,必需滿意L⊥B。
磁場力方向的確定,由左手定則來推斷。
提問:假如通電導(dǎo)線與磁感應(yīng)強度的夾角為θ時,如圖1所示磁場力的大小是多少?怎樣計算?
讓同學(xué)爭論得出準(zhǔn)確的結(jié)果。
我們已知,當(dāng)L⊥B時,通電導(dǎo)線受磁場力,F(xiàn)=BIL,而當(dāng)L∥B時F=0,啟發(fā)同學(xué)將B分解成垂直L的B⊥和平行L的B∥,因平行L的B∥對導(dǎo)線作用力為零,所以實際上磁場B對導(dǎo)線L的作用力就是它的垂直重量B⊥對導(dǎo)線的作用力,如圖2所示。即
F=ILB⊥=ILBsinθ
磁場對電流的作用力——安培力(板書)
大?。篎=ILBsinθ(θ是L、B間夾角)
方向:由左手定則確定。
黑板上演算題:下列圖3中的通電導(dǎo)線長均為L=20cm,通電電流強度均為I=5A,它們放入磁感應(yīng)強度均為B=0.8T的勻強磁場中,求它們所受磁場力(安培力)。
讓五個同學(xué)上黑板上做,其他同學(xué)在課堂練習(xí)本上做,若有做錯的,講明錯在哪兒,準(zhǔn)確解應(yīng)當(dāng)是多少,并把推斷和描述磁場力方向的方法再給同學(xué)講解一下(如圖4示)。
例1.兩根平行輸電線,其上的電流反向,試畫出它們之間的相互作用力。
分析:如圖5所示,A、B兩根輸電線,電流方向相反。通電導(dǎo)線B處在通電導(dǎo)線A造成或產(chǎn)生的磁場中,受到A造成或產(chǎn)生的磁場的磁場力作用;通電導(dǎo)線A處在通電導(dǎo)線B造成或產(chǎn)生的磁場中,受到B造成或產(chǎn)生的磁場的磁場力作用。我們可以先用安培定則確定通電導(dǎo)線B在導(dǎo)線A處的磁場方向BB,再用左手定則確定通電導(dǎo)線A受到的磁場力FA的方向;同理,再用安培定則先確定通電導(dǎo)線A在導(dǎo)線B處的磁場方向BA,再用左手定則確定通電導(dǎo)線B受到的磁場力FB的方向。經(jīng)分析得出反向電流的兩根平行導(dǎo)線間存在的相互作用力是斥力。
履行上述分析,可以讓同學(xué)在課堂作業(yè)本上畫出電流方向相同的平行導(dǎo)線間的相互作用力,自己得出同向電流的兩根平行導(dǎo)線間存在的相互作用是引力。
例2.斜角為θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B,上端接入一電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源,滑軌間距為L=10厘米,將一個質(zhì)量為m=30g,電阻R=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌四周存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場,當(dāng)閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,如圖6,求滑軌四周空間的磁場方向和磁感應(yīng)強度的大小是多少?
解:合上開關(guān)S后金屬棒上有電流流過,且金屬棒保持靜止,由閉合電路歐姆定律
金屬棒靜止在滑軌上,它受到重力mg1和滑輪支持力N的作用,因軌道光滑,二力金屬棒不行能平衡,它必定還受到垂直于滑軌平面的磁場的安培力作用才能平衡,依據(jù)題意和左手定則推斷出,磁場方向垂直滑軌面斜向下,金屬棒受到磁場的安培力沿斜面對上,如圖7所示,由進(jìn)一步受力分析得出,若金屬棒平衡,則它受到的安培力F應(yīng)與重力沿斜面對下的重量mgsinθ大小相等,方向相反:
F-mgsinθ=0……①
又F=BIL代入①得BIL=mgsinθ
(三)課堂小結(jié)
1.當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力,F(xiàn)=BIL;當(dāng)通電直導(dǎo)線平行磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力為零。
2.當(dāng)通電直導(dǎo)線在磁場中,導(dǎo)線與磁場方向間的夾角為θ時,通電導(dǎo)線受到磁場的安培力F=ILBsinθ。
3.磁場對通電直導(dǎo)線的安培力的方向,用左手定則來推斷。(其內(nèi)容在書中p.226)
課外作業(yè):物理第三冊(選修)p.227練習(xí)二。
人教版八班級物理功率教案3
磁場對電流的作用?教案
一、教學(xué)目標(biāo)
1.把握磁場對電流作用的計算方法。
2.把握左手定則。
二、重點、難點分析
1.重點是在把握磁感應(yīng)強度定義的基礎(chǔ)上,把握磁場對電流作用的計算方法,并能嫻熟地運用左手定則推斷通電導(dǎo)線受到的磁場力的方向。
2.計算磁場力時,對通電導(dǎo)線在磁場中的不同空間位置,準(zhǔn)確地運用不同的三角函數(shù)和題目供應(yīng)的方位角來計算是難點。
三、主要教學(xué)過程
(一)引入新課
復(fù)習(xí)提問:
1.磁感應(yīng)強度是由什么準(zhǔn)備的?
答:磁感應(yīng)強度是由造成或產(chǎn)生磁場的場電流的大小、分布和空間位置確定的。
2.磁感應(yīng)強度的定義式是什么?
3.磁感應(yīng)強度的定義式在什么條件下才設(shè)立?
設(shè)立。
4.垂直磁場方向放入勻強磁場的通電導(dǎo)線長L=1cm,通電電流強度I=10A,若它所受的磁場力F=5N,求(1)該磁場的磁感應(yīng)強度B是多少?(2)若導(dǎo)線平行磁場方向。
答:因通電導(dǎo)線垂直磁場方向放入勻強磁場,所以依據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式
5.若上題中通電導(dǎo)線平行磁場方向放入該磁場中,那么磁場的磁感應(yīng)強度是多大?通電導(dǎo)線受到的磁場力是多少?
答:當(dāng)電流仍為I=10A,L‖B時,該處磁感應(yīng)強度不變,仍為B=0.5T,而通電導(dǎo)線所受磁場力F為零。
(二)教學(xué)過程設(shè)計
1.磁場對電流的作用(板書)
我們已經(jīng)了解到通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁場,它將受到磁場力的作用,依據(jù)磁感應(yīng)強度的定義式可以得出:
F=BIL
當(dāng)通電導(dǎo)線平行磁場方向放入磁場中,它所受的磁場力為零??磥磉\用F=BIL來計算磁場對電流的作用力的大小是有條件的,必需滿意L⊥B。
磁場力方向的確定,由左手定則來推斷。
提問:假如通電導(dǎo)線與磁感應(yīng)強度的夾角為θ時,如圖1所示磁場力的大小是多少?怎樣計算?
讓同學(xué)爭論得出準(zhǔn)確的結(jié)果。
我們已知,當(dāng)L⊥B時,通電導(dǎo)線受磁場力,F(xiàn)=BIL,而當(dāng)L∥B時F=0,啟發(fā)同學(xué)將B分解成垂直L的B⊥和平行L的B∥,因平行L的B∥對導(dǎo)線作用力為零,所以實際上磁場B對導(dǎo)線L的作用力就是它的垂直重量B⊥對導(dǎo)線的作用力,如圖2所示。即
F=ILB⊥=ILBsinθ
磁場對電流的作用力——安培力(板書)
大小:F=ILBsinθ(θ是L、B間夾角)
方向:由左手定則確定。
黑板上演算題:下列圖3中的通電導(dǎo)線長均為L=20cm,通電電流強度均為I=5A,它們放入磁感應(yīng)強度均為B=0.8T的勻強磁場中,求它們所受磁場力(安培力)。
讓五個同學(xué)上黑板上做,其他同學(xué)在課堂練習(xí)本上做,若有做錯的,講明錯在哪兒,準(zhǔn)確解應(yīng)當(dāng)是多少,并把推斷和描述磁場力方向的方法再給同學(xué)講解一下(如圖4示)。
例1.兩根平行輸電線,其上的電流反向,試畫出它們之間的相互作用力。
分析:如圖5所示,A、B兩根輸電線,電流方向相反。通電導(dǎo)線B處在通電導(dǎo)線A造成或產(chǎn)生的磁場中,受到A造成或產(chǎn)生的磁場的磁場力作用;通電導(dǎo)線A處在通電導(dǎo)線B造成或產(chǎn)生的磁場中,受到B造成或產(chǎn)生的磁場的磁場力作用。我們可以先用安培定則確定通電導(dǎo)線B在導(dǎo)線A處的磁場方向BB,再用左手定則確定通電導(dǎo)線A受到的磁場力FA的方向;同理,再用安培定則先確定通電導(dǎo)線A在導(dǎo)線B處的磁場方向BA,再用左手定則確定通電導(dǎo)線B受到的磁場力FB的方向。經(jīng)分析得出反向電流的兩根平行導(dǎo)線間存在的相互作用力是斥力。
履行上述分析,可以讓同學(xué)在課堂作業(yè)本上畫出電流方向相同的平行導(dǎo)線間的相互作用力,自己得出同向電流的兩根平行導(dǎo)線間存在的相互作用是引力。
例2.斜角為θ=30°的光滑導(dǎo)體滑軌A和B,上端接入一電動勢E=3V、內(nèi)阻不計的電源,滑軌間距為L=10厘米,將一個質(zhì)量為m=30g,電阻R=0.5Ω的金屬棒水平放置在滑軌上,若滑軌四周存在著垂直于滑軌平面的勻強磁場,當(dāng)閉合開關(guān)S后,金屬棒剛好靜止在滑軌上,如圖6,求滑軌四周空間的磁場方向和磁感應(yīng)強度的大小是多少?
解:合上開關(guān)S后金屬棒上有電流流過,且金屬棒保持靜止,由閉合電路歐姆定律
金屬棒靜止在滑軌上,它受到重力mg1和滑輪支持力N的作用,因軌道光滑,二力金屬棒不行能平衡,它必定還受到垂直于滑軌平面的磁場的安培力作用才能平衡,依據(jù)題意和左手定則推斷出,磁場方向垂直滑軌面斜向下,金屬棒受到磁場的安培力沿斜面對上,如圖7所示,由進(jìn)一步受力分析得出,若金屬棒平衡,則它受到的安培力F應(yīng)與重力沿斜面對下的重量mgsinθ大小相等,方向相反:
F-mgsinθ=0……①
又F=BIL代入①得BIL=mgsinθ
(三)課堂小結(jié)
1.當(dāng)通電直導(dǎo)線垂直磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力,F(xiàn)=BIL;當(dāng)通電直導(dǎo)線平行磁場方向放入磁場中時受到磁場的安培力為零。
2.當(dāng)通電直導(dǎo)線在磁場中,導(dǎo)線與磁場方向間的夾角為θ時,通電導(dǎo)線受到磁場的安培力F=ILBsinθ。
3.磁場對通電直導(dǎo)線的安培力的方向,用左手定則來推斷。(其內(nèi)容在書中p.226)
課外作業(yè):物理第三冊(選修)p.227練習(xí)二。
人教版八班級物理功率教案4
萬有引力與航天
(一)學(xué)問網(wǎng)絡(luò)
托勒密:地心說
人類對行哥白尼:日心說
星運動規(guī)開普勒第肯定律(軌道定律)
行星第二定律(面積定律)
律的熟悉第三定律(周期定律)
運動定律
萬有引力定律的發(fā)覺
萬有引力定律的內(nèi)容
萬有引力定律F=G
引力常數(shù)的測定
萬有引力定律稱量地球質(zhì)量M=
萬有引力的理論成就M=
與航天計算天體質(zhì)量r=R,M=
M=
人造地球衛(wèi)星M=
宇宙航行G=m
mr
ma
第一宇宙速度7.9km/s
三個宇宙速度第二宇宙速度11.2km/s
地三宇宙速度16.7km/s
宇宙航行的成就
(二)、重點內(nèi)容講解
計算重力加速度
1在地球表面四周的重力加速度,在忽視地球自轉(zhuǎn)的狀況下,可用萬有引力定律來計算。
G=G=6.67__=9.8(m/)=9.8N/kg
即在地球表面四周,物體的重力加速度g=9.8m/。這一結(jié)果表明,在重力作用下,物體加速度大小與物體質(zhì)量無關(guān)。
2即算地球上空距地面h處的重力加速度g’。有萬有引力定律可得:
g’=又g=,∴=,∴g’=g
3計算任意天體表面的重力加速度g’。有萬有引力定律得:
g’=(M’為星球質(zhì)量,R’衛(wèi)星球的半徑),又g=,
∴=。
星體運行的基本公式
在宇宙空間,行星和衛(wèi)星運行所需的向心力,均來自于中心天體的萬有引力。因此萬有引力即為行星或衛(wèi)星作圓周運動的向心力。因此可的以下幾個基本公式。
1向心力的六個基本公式,設(shè)中心天體的質(zhì)量為M,行星(或衛(wèi)星)的圓軌道半徑為r,則向心力可以表示為:=G=ma=m=mr=mr=mr=mv。
2五個比例關(guān)系。利用上述計算關(guān)系,可以導(dǎo)出與r相應(yīng)的比例關(guān)系。
向心力:=G,F(xiàn)∝;
向心加速度:a=G,a∝;
線速度:v=,v∝;
角速度:=,∝;
周期:T=2,T∝。
3v與的關(guān)系。在r肯定時,v=r,v∝;在r變化時,如衛(wèi)星繞一螺旋軌道遠(yuǎn)離或靠近中心天體時,r不斷變化,v、也隨之變化。依據(jù),v∝和∝,這時v與為非線性關(guān)系,而不是正比關(guān)系。
一個重要物理常量的意義
依據(jù)萬有引力定律和牛頓第二定律可得:G=mr∴.這實際上是開普勒第三定律。它表明是一個與行星無關(guān)的物理量,它僅僅取決于中心天體的質(zhì)量。在實際做題時,它具有重要的物理意義和廣泛的應(yīng)用。它同樣適用于人造衛(wèi)星的運動,在處理人造衛(wèi)星問題時,只要圍繞同一星球運轉(zhuǎn)的衛(wèi)星,均可使用該公式。
估算中心天體的質(zhì)量和密度
1中心天體的質(zhì)量,依據(jù)萬有引力定律和向心力表達(dá)式可得:G=mr,∴M=
2中心天體的密度
方法一:中心天體的密度表達(dá)式ρ=,V=(R為中心天體的半徑),依據(jù)前面M的表達(dá)式可得:ρ=。當(dāng)r=R即行星或衛(wèi)星沿中心天體表面運行時,ρ=。此時表面只要用一個計時工具,測出行星或衛(wèi)星繞中心天體表面四周運行一周的時間,周期T,就可簡捷的估算出中心天體的平均密度。
方法二:由g=,M=進(jìn)行估算,ρ=,∴ρ=
(三)??寄P鸵?guī)律示例總結(jié)
1.對萬有引力定律的理解
(1)萬有引力定律:自然界中任何兩個物體都是相互吸引的,引力的大小跟這兩個物體的質(zhì)量的乘積成正比,跟它們的距離的平方成反比,兩物體間引力的方向沿著二者的連線。
(2)公式表示:F=。
(3)引力常量G:①適用于任何兩物體。
②意義:它在數(shù)值上等于兩個質(zhì)量都是1kg的物體(可看成質(zhì)點)相距1m時的相互作用力。
③G的通常取值為G=6。67×10-11Nm2/kg2。是英國物理學(xué)家卡文迪許用試驗測得。
(4)適用條件:①萬有引力定律只適用于質(zhì)點間引力大小的計算。當(dāng)兩物體間的距離遠(yuǎn)大于每個物體的尺寸時,物體可看成質(zhì)點,直接使用萬有引力定律計算。
②當(dāng)兩物體是質(zhì)量均勻分布的球體時,它們間的引力也可以直接用公式計算,但式中的r是指兩球心間的距離。
③當(dāng)所爭論??物體未能看成質(zhì)點時,可以把物體假想分割成許多個質(zhì)點,求出兩個物體上每個質(zhì)點與另一物體上全部質(zhì)點的萬有引力,然后求合力。(此方法僅給同學(xué)供應(yīng)一種思路)
(5)萬有引力具有以下三個特性:
①普遍性:萬有引力是普遍存在于宇宙中的任何有質(zhì)量的物體(大到天體小到微觀粒子)間的相互吸引力,它是自然界的物體間的基本相互作用之一。
②相互性:兩個物體相互作用的引力是一對作用力和反作用力,符合牛頓第三定律。
③宏觀性:通常狀況下,萬有引力特殊小,只在質(zhì)量巨大的天體間或天體與物體間它的存在才有宏觀的物理意義,在微觀世界中,粒子的質(zhì)量都特殊小,粒子間的萬有引力可以忽視不計。
〖例1〗設(shè)地球的質(zhì)量為M,地球的半徑為R,物體的質(zhì)量為m,關(guān)于物體與地球間的萬有引力的說法,準(zhǔn)確的是:
A、地球?qū)ξ矬w的引力大于物體對地球的引力。
物體距地面的高度為h時,物體與地球間的萬有引力為F=。
物體放在地心處,因r=0,所受引力無窮大。
D、物體離地面的高度為R時,則引力為F=
〖答案〗D
〖總結(jié)〗(1)矯揉造作配地球之間的吸引是相互的,由牛頓第三定律,物體對地球與地球?qū)ξ矬w的引力大小相等。
(2)F=。中的r是兩相互作用的物體質(zhì)心間的距離,未能誤認(rèn)為是兩物體表面間的距離。
(3)F=適用于兩個質(zhì)點間的相互作用,假如把物體放在地心處,明顯地球已未能看為質(zhì)點,故選項C的推理是錯誤的。
〖變式訓(xùn)練1〗對于萬有引力定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式F=,下列說法準(zhǔn)確的是:
A、公式中G為引力常數(shù),是人為規(guī)定的。
B、r趨近于零時,萬有引力趨于無窮大。
C、m1、m2之間的引力總是大小相等,與m1、m2的質(zhì)量是否相等無關(guān)。
D、m1、m2之間的萬有引力總是大小相等,方向相反,是一對平衡力。
〖答案〗C
2.計算中心天體的質(zhì)量
解決天體運動問題,通常把一個天體繞另一個天體的運動看作勻速圓周運動,處在圓心的天體稱作中心天體,繞中心天體運動的天體稱作運動天體,運動天體做勻速圓周運動所需的向心力由中心天體對運動天體的萬有引力來供應(yīng)。
式中M為中心天體的質(zhì)量,Sm為運動天體的質(zhì)量,a為運動天體的向心加速度,ω為運動天體的角速度,T為運動天體的周期,r為運動天體的軌道半徑.
(1)天體質(zhì)量的估算
通過測量天體或衛(wèi)星運行的周期T及軌道半徑r,把天體或衛(wèi)星的運動看作勻速圓周運動.依據(jù)萬有引力供應(yīng)向心力,有,得
留意:用萬有引力定律計算求得的質(zhì)量M是坐落于圓心的天體質(zhì)量(一般是質(zhì)量相對較大的天體),而不是繞它做圓周運動的行星或衛(wèi)星的m,二者未能混淆.
用上述方法求得了天體的質(zhì)量M后,假如知道天體的半徑R,利用天體的體積,進(jìn)而還可求得天體的密度.假如衛(wèi)星在天體表面運行,則r=R,則上式可簡化為
規(guī)律總結(jié):
把握測天體質(zhì)量的原理,行星(或衛(wèi)星)繞天體做勻速圓周運動的向心力是由萬有引力來供應(yīng)的.
物體在天體表面受到的重力也等于萬有引力.
留意挖掘題中的隱含條件:飛船靠近星球表面運行,運行半徑等于星球半徑.
(2)行星運行的速度、周期隨軌道半徑的變化規(guī)律
爭論??行星(或衛(wèi)星)運動的一般方法為:把行星(或衛(wèi)星)運動當(dāng)做勻速圓周運動,向心力來源于萬有引力,即:
依據(jù)問題的實際狀況選用恰當(dāng)?shù)墓竭M(jìn)行計算,必要時還須考慮物體在天體表面所受的萬有引力等于重力,即
(3)利用萬有引力定律發(fā)覺海王星和冥王星
〖例2〗已知月球繞地球運動周期T和軌道半徑r,地球半徑為R求(1)地球的質(zhì)量?(2)地球的平均密度?
〖思路分析〗
設(shè)月球質(zhì)量為m,月球繞地球做勻速圓周運動,
則:,
(2)地球平均密度為
答案:;
總結(jié):①已知運動天體周期T和軌道半徑r,利用萬有引力定律求中心天體的質(zhì)量。
②求中心天體的密度時,求體積應(yīng)用中心天體的半徑R來計算。
〖變式訓(xùn)練2〗人類放射的空間探測器進(jìn)入某行星的引力范圍后,繞該行星做勻速圓周運動,已知該行星的半徑為R,探測器運行軌道在其表面上空高為h處,運行周期為T。
(1)該行星的質(zhì)量和平均密度?(2)探測器靠近行星表面飛行時,測得運行周期為T1,則行星平均密度為多少?
答案:(1);(2)
3.地球的同步衛(wèi)星(通訊衛(wèi)星)
同步衛(wèi)星:相對地球靜止,跟地球自轉(zhuǎn)同步的衛(wèi)星叫做同步衛(wèi)星,周期T=24h,同步衛(wèi)星又叫做通訊衛(wèi)星。
同步衛(wèi)星必定點于赤道正上方,且離地高度h,運行速率v是確定的。
設(shè)地球質(zhì)量為,地球的半徑為,衛(wèi)星的質(zhì)量為,依據(jù)牛頓第二定律
設(shè)地球表面的重力加速度,則
以上兩式聯(lián)立解得:
同步衛(wèi)星距離地面的高度為
同步衛(wèi)星的運行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同
留意:赤道上隨地球做圓周運動的物體與繞地球表面做圓周運動的衛(wèi)星的區(qū)分
在有的問題中,涉及到地球表面赤道上的物體和地球衛(wèi)星的比較,地球赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做圓周運動的圓心與近地衛(wèi)星的圓心都在地心,而且兩者做勻速圓周運動的半徑均可看作為地球的R,因此,有些同學(xué)就把兩者混為一談,實際上兩者有著特殊顯著的區(qū)分。
地球上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動所需的向心力由萬有引力供應(yīng),但由于地球自轉(zhuǎn)角速度不大,萬有引力并沒有全部充當(dāng)向心力,向心力只占萬有引力的一小部分,萬有引力的另一分力是我們通常所說的物體所受的重力(請同學(xué)們思索:若地球自轉(zhuǎn)角速度漸漸變大,將會消逝什么現(xiàn)象?)而圍繞地球表面做勻速圓周運動的衛(wèi)星,萬有引力全部充當(dāng)向心力。
赤道上的物體隨地球自轉(zhuǎn)做勻速圓周運動時由于與地球保持相對靜止,因此它做圓周運動的周期應(yīng)與地球自轉(zhuǎn)的周期相同,即24小時,其向心加速度
;而繞地球表面運行的近地衛(wèi)星,其線速度即我們所說的第一宇宙速度,
它的周期可以由下式求出:
求得,代入地球的半徑R與質(zhì)量,可求出地球近地衛(wèi)星繞地球的運行周期T約為84min,此值遠(yuǎn)小于地球自轉(zhuǎn)周期,而向心加速度遠(yuǎn)大于自轉(zhuǎn)時向心加速度。
已知地球的半徑為R=6400km,地球表面四周的重力加速度,若放射一顆地球的同步衛(wèi)星,使它在赤道上空運轉(zhuǎn),其高度和速度應(yīng)為多大?
:設(shè)同步衛(wèi)星的質(zhì)量為m,離地面的高度的高度為h,速度為v,周期為T,地球的質(zhì)量為M。同步衛(wèi)星的周期等于地球自轉(zhuǎn)的周期。
①
②
由①②兩式得
又因為③
由①③兩式得
:
:此題利用在地面上和在軌道上兩式聯(lián)立解題。
下面關(guān)于同步衛(wèi)星的說法準(zhǔn)確的是()
A.同步衛(wèi)星和地球自轉(zhuǎn)同步,衛(wèi)星的高度和速率都被確定
B.同步衛(wèi)星的角速度雖然已被確定,但高度和速率可以選擇,高度增加,速率增大;高度降低,速率減小
C.我國放射的第一顆人造地球衛(wèi)星的周期是114分鐘,比同步衛(wèi)星的周期短,所以第一顆人造地球衛(wèi)星離地面的高度比同步衛(wèi)星低
D.同步衛(wèi)星的速率比我國放射的第一顆人造衛(wèi)星的速率小
:ACD
三、第七章機械能守恒定律
(一)、學(xué)問網(wǎng)絡(luò)
(二)、重點內(nèi)容講解
1.機車起動的兩種過程
一恒定的功率起動
機車以恒定的功率起動后,若運動過程所受阻力f不變,由于牽引力F=P/v隨v增大,F減小.依據(jù)牛頓第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,當(dāng)速度v增大時,加速度a減小,其運動狀況是做加速度減小的加速運動。直至F=F時,a減小至零,此后速度不再增大,速度達(dá)到值而做勻速運動,做勻速直線運動的速度是
vm=P/f,下面是這個動態(tài)過程的簡潔方框圖
速度v當(dāng)a=0時
a=(F-f)/m即F=f時保持vm勻速
F=P/vv達(dá)到vm
變加速直線運動勻速直線運動
這一過程的v-t關(guān)系如圖所示
車以恒定的加速度起動
由a=(F-f)/m知,當(dāng)加速度a不變時,發(fā)動機牽引力F恒定,再由P=F?v知,F肯定,發(fā)動機實際輸出功P隨v的增大而增大,但當(dāng)增大到額定功率以后不再增大,此后,發(fā)動機保持額定功率不變,連續(xù)增大,牽引力減小,直至F=f時,a=0,車速達(dá)到值vm=P額/f,此后勻速運動
在P增至P額之前,車勻加速運動,其連續(xù)時間為
t0=v0/a=P額/F?a=P額/(ma+F’)a
(這個v0必定小于vm,它是車的功率增至P額之時的瞬時速度)計算時,先計算出F,F-F’=ma,再求出v=P額/F,最終依據(jù)v=at求t
在P增至P額之后,為加速度減小的加速運動,直至達(dá)到vm.下面是這個動態(tài)過程的方框圖.
勻加速直線運動變加速直線運動
勻速直線運動v
vm
留意:中的僅是機車的牽引力,而非車輛所受的合力,這一點在計算題目中極易出錯.
實際上,飛機’輪船’火車等工具的行駛速度受到自身發(fā)動機額定功率P和運動阻力f兩個因素的共同制約,其中運動阻力既包括摩擦阻力,也包括空氣阻力,而且阻力會隨著運動速度的增大而增大.因此,要提高各種工具的行駛速度,除想方法提高發(fā)動機的額定功率外,還要想方法減小運動阻力,汽車等工具外型的流線型設(shè)計不僅為了美觀,更是出于減小運動阻力的考慮.
2.動能定理
內(nèi)容:合力所做的功等于物體動能的變化
表達(dá)式:W合=EK2-EK1=ΔE或W合=mv22/2-mv12/2。其中EK2表示一個過程的末動能mv22/2,EK1表示這個過程的初動能mv12/2。
物理意義:動能地理實際上是一個質(zhì)點的功能關(guān)系,即合外力對物體所做的功是物體動能變化的量度,動能變化的大小由外力對物體做的總功多少來準(zhǔn)備。動能定理是力學(xué)的一條重要規(guī)律,它貫穿整個物理教材,是物理課中的學(xué)習(xí)重點。
說明:動能定理的理解及應(yīng)用要點
動能定理的計算式為標(biāo)量式,v為相對與同一參考系的速度。
動能定理的爭論??對象是單一物體,或者可以看成單一物體的物體系.
動能定理適用于物體的直線運動,也適用于曲線運動;適用于恒力做功,也適用于變力做功,力可以是各種性質(zhì)的力,既可以同時作用,也可以分段作用。只要求出在作用的過程中各力做功的多少和正負(fù)即可。這些正是動能定理解題的優(yōu)越性所在。
若物體運動的過程中包含幾個不同過程,應(yīng)用動能定理時,可以分段考慮,也可以考慮全過程作為一整體來處理。
3.動能定理的應(yīng)用
一個物體的動能變化ΔEK與合外力對物體所做的功W具有等量代換關(guān)系,若ΔEK?0,表示物體的動能增加,其增加量等于合外力對物體所做的正功;若ΔEK?0,表示物體的動能減小,其削減良等于合外力對物體所做的負(fù)功的肯定值;若ΔEK=0,表示合外力對物體所做的功等于零。反之亦然。這種等量代換關(guān)系供應(yīng)了一種計算變力做功的簡便方法。
動能定理中涉及的物理量有F、L、m、v、W、EK等,在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時,可以考慮使用動能定理。由于只需從力在整個位移內(nèi)的功和這段位移始末兩狀態(tài)動能變化去考察,無需留意其中運動狀態(tài)變化的細(xì)節(jié),又由于動能和功都是標(biāo)量,無方向性,無論是直線運動還是曲線運動,計算都會特殊便利。
動能定理解題的基本思路
選取爭論??對象,明確它的運動過程。
分析爭論??對象的受力狀況和各個力做功狀況然后求各個外力做功的代數(shù)和。
明確物體在過程始末狀態(tài)的動能EK1和EK2。
列出動能定理的方程W合=EK2-EK1,及其他必要的解題過程,進(jìn)行求解。
4.應(yīng)用機械能守恒定律的基本思路:
應(yīng)用機械能守恒定律時,相互作用的物體間的力可以是變力,也可以是恒力,只要符合守恒條件,機械能就守恒。而且機械能守恒定律,只涉及物體第的初末狀態(tài)的物理量,而不須分析中間過程的簡單變化,使處理問題得到簡化,應(yīng)用的基本思路如下:
選取爭論??對象物體系或物體。
依據(jù)爭論??對象所經(jīng)右的物理過程,進(jìn)行受力、做功分析,推斷機械能是否守恒。
恰當(dāng)?shù)剡x取參考平面,確定對象在過程的初末狀態(tài)時的機械能。(一般選地面或最低點為零勢能面)
依據(jù)機械能守恒定律列方程,進(jìn)行求解。
留意:(1)用機械能守恒定律做題,肯定要按基本思路逐步分析求解。
(2)推斷系統(tǒng)機械能是否守怛的另外一種方法是:若物體系中只有動能和勢能的相互轉(zhuǎn)化而無機械能與其它形式的能的轉(zhuǎn)化,則物體系機械能守恒。
(三)常考模型規(guī)律示例總結(jié)
1.機車起動的兩種過程
(1)一恒定的功率起動
機車以恒定的功率起動后,若運動過程所受阻力f不變,由于牽引力F=P/v隨v增大,F減小.依據(jù)牛頓第二定律a=(F-f)/m=P/mv-f/m,當(dāng)速度v增大時,加速度a減小,其運動狀況是做加速度減小的加速運動。直至F=F時,a減小至零,此后速度不再增大,速度達(dá)到值而做勻速運動,做勻速直線運動的速度是
vm=P/f,下面是這個動態(tài)過程的簡潔方框圖
速度v當(dāng)a=0時
a=(F-f)/m即F=f時保持vm勻速
F=P/vv達(dá)到vm
變加速直線運動勻速直線運動
(2)車以恒定的加速度起動
由a=(F-f)/m知,當(dāng)加速度a不變時,發(fā)動機牽引力F恒定,再由P=F?v知,F肯定,發(fā)動機實際輸出功P隨v的增大而增大,但當(dāng)增大到額定功率以后不再增大,此后,發(fā)動機保持額定功率不變,連續(xù)增大,牽引力減小,直至F=f時,a=0,車速達(dá)到值vm=P額/f,此后勻速運動
在P增至P額之前,車勻加速運動,其連續(xù)時間為
t0=v0/a=P額/F?a=P額/(ma+F’)a
(這個v0必定小于vm,它是車的功率增至P額之時的瞬時速度)計算時,先計算出F,F-F’=ma,再求出v=P額/F,最終依據(jù)v=at求t
在P增至P額之后,為加速度減小的加速運動,直至達(dá)到vm.下面是這個動態(tài)過程的方框圖.
勻加速直線運動變加速直線運動
勻速直線運動v
這一過程的關(guān)系可由右圖所示vm
留意:中的僅是機車的牽引力,而非車輛所受的合力,這v0
一點在計算題目中極易出錯.
實際上,飛機’輪船’火車等工具的行駛速度受到自身發(fā)動機額定功率P和運動阻力f兩個因素的共同制約,其中運動阻力既包括摩擦阻力,也包括空氣阻力,而且阻力會隨著運動速度的增大而增大.因此,要提高各種工具的行駛速度,除想方法提高發(fā)動機的額定功率外,還要想方法減小運動阻力,汽車等工具外型的流線型設(shè)計不僅為了美觀,更是出于減小運動阻力的考慮.
一汽車的額定功率為P0=100KW,質(zhì)量為m=10×103,設(shè)阻力恒為車重的0..1倍,取
若汽車以額定功率起①所達(dá)到的速度vm②當(dāng)速度v=1m/s時,汽車加速度為少?③加速度a=5m/s2時,汽車速度為多少?g=10m/s2
若汽車以的加速度a=0.5m/s2起動,求其勻加速運動的最長時間?
①汽車以額定功率起動,達(dá)到速度時,阻力與牽引力相等,依題,所以vm=P0/F=P0/f=P0/0.1mg=10m/s
②汽車速度v1=1m/s時,汽車牽引力為F1
F1=P0/v1==1×105N
汽車加速度為a1
a1=(F1-0.1mg)/m=90m/s2
③汽車加速度a2=5m/s2時,汽車牽引力為F2
F2-0.1mg=ma2F2=6×104N
汽車速度v2=P0/F2=1.67m/s
汽車勻加速起動時的牽引力為:
F=ma+f=ma+0.1mg=(10×103×0.5+10×103×10)N=1.5×104N
達(dá)到額定功率時的速度為:vt=P額/F=6.7m/s
vt即為勻加速運動的末速度,故做勻加速運動的最長時間為:
t=vt/a=6.7/0.5=13.3s
1①vm=10m/s②a1=90m/s2③v2=1.67m/s
2.t=13.3s
⑴機車起動過程中,發(fā)動機的功率指牽引力的功率,發(fā)動機的額定功率指的是該機器正常工作時的輸出功率,實際輸出功率可在零和額定值之間取值.所以,汽車做勻加速運動的時間是受額定功率限制的.
⑵飛機、輪船、汽車等工具勻速行駛的速度受額定功率的限制,所以要提高速度,必需提高發(fā)動機的額定功率,這就是高速火車和汽車需要大功率發(fā)動機的緣由.此外,要盡可能減小阻力.
⑶本題涉及兩個速度:一個是以恒定功率起動的速度v1,另一個是勻加速運動的速度v2,事實上,汽車以勻加速起動的過程中,在勻加速運動后還可以做加速度減小的運動,由此可知,v2v1
汽車發(fā)動機的額定功率為60kw,汽車質(zhì)量為5t,運動中所受阻力的大小恒為車重的0.1倍.
若汽車以恒定功率啟動,汽車所能達(dá)到的速度是多少?當(dāng)汽車以5m/s時的加速度多大?
若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動,則這一過程能保持多長時間?這一過程中發(fā)動機的牽引力做功多少?
(1)12m/s,1.4m/s2(2)16s,4.8×105J
2.動能定理
內(nèi)容和表達(dá)式
合外力所做的功等于物體動能的變化,即
W=EK2-EK1
動能定理的應(yīng)用技巧
一個物體的動能變化ΔEK與合外力對物體所做的功W具有等量代換關(guān)系。若ΔEK0,表示物體的動能增加,其增加量等于合外力對物體所做的正功;若ΔEK0,表示物體的動能削減,其削減量等于合外力對物體所做的負(fù)功的肯定值;若ΔEK=0,表示合外力對物體所做的功為零。反之亦然。這種等量代換關(guān)系供應(yīng)了一種計算變力做功的簡便方法。
動能定理中涉及的物理量有F、s、m、v、W、EK等,在處理含有上述物理量的力學(xué)問題時,可以考慮使用動能定理。由于只需從力在整個位移內(nèi)的功和這段位移始末兩狀態(tài)的動能變化去考慮,無需留意其中運動狀態(tài)變化的細(xì)節(jié),又由于動能和功都是標(biāo)量,無方向性,無論是直線運動還是曲線運動,計算都會特殊便利。當(dāng)題給條件涉及力的位移,而不涉及加速度和時間時,用動能定理求解比用牛頓第二定律和運動學(xué)公式求解簡便用動能定理還能解決一些用牛頓第二定律和運動學(xué)公式難以求解的問題,如變力做功過程、曲線運動等。
3.機械能守恒
系統(tǒng)內(nèi)各個物體若通過輕繩或輕彈簧連接,則各物體與輕彈簧或輕繩組建的系統(tǒng)機械能守恒。
我們可以從三個不同的角度熟悉機械能守恒定律:
從守恒的角度來看:過程中前后兩狀態(tài)的機械能相等,即E1=E2;
從轉(zhuǎn)化的角度來看:動能的增加等于勢能的削減或動能的削減等于勢能的增加,△EK=-△EP
從轉(zhuǎn)移的角度來看:A物體機械能的增加等于B物體機械能的削減△EA=-△EB
解題時究竟選取哪一個角度,應(yīng)依據(jù)題意靈敏選取,需留意的是:選用(1)式時,必需規(guī)定零勢能參考面,而選用(2)式和(3)式時,可以不規(guī)定零勢能參考面,但必需分清能量的削減量和增加量。
〖例2〗如圖所示,一輕彈簧固定于O點,另一端系一重物,將重物從與懸點在同一水平面且彈簧保持原長的A點無初速度地釋放,讓它自由擺下,不計空氣阻力,在重物由A點向最低點的過程中,準(zhǔn)確的說法有:
A、重物的重力勢能削減。B、重物的機械能削減。
C、重物的動能增加,增加的動能等于重物重力勢能的削減量。
D、重物和輕彈簧組建的每每機械能守恒。
〖答案〗ABD
人教版八班級物理功率教案5
一、教學(xué)目標(biāo)
1、知道平拋運動的特點是:初速度方向為水平,只在豎直方向受重力作用,運動軌跡是拋物線。
2、理解平拋運動是勻變速運動,其加速度為g
3、理解平拋運動可以看作水平方向的勻速直線運動與豎直方向的自由落體運動的合運動,并且這兩個運動互不影響。
4、會用平拋運動的規(guī)律解答關(guān)于問題。
二、重點難點
重點:平拋運動的特點和規(guī)律。
難點:對平拋運動的兩個分運動的理解。
三、教學(xué)方法:
試驗觀看、推理歸納
四、教學(xué)用具:
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