高三一阶段机械能省公开课一等奖全国示范课微课金奖PPT课件.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,高三一阶段复习,-,机械能,第1页,本章关键点,五个概念（功，功率，机械能，动能，势能）；,三个规律（动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律）,第2页,想一想：思索回答以下问题,功、功率、机械能、动能、势能概念，标量，单位,功二要素,功率不一样表示形式,动能定理内容及应用,重力做功和重力势能改变关系,机械能守恒定律内容及适用条件,能量守恒定律（功效关系）应用,第3页,知识点1 功,（,1,）功两个要素,（,2,）功公式：,W=FScos,注意：公式中字母含义（,s,是对地位移）；适用条件：,F,为恒定矢量；计算时要明确什么力对什么系统做功；,W,由,FS,共同决定，与运动状态无关,（,3,）功性质：标量,有正负；过程量；相对量（对地）,（,4,）功计算：公式法：适合于恒力功；动能定理：适合于恒力功和变力功,（,5,）注意：作用力功和反作用力功不一定等大；摩擦力功可为正、负值，与路径相关,第4页,例1,例,1,水平恒力,F,作用于质量为,M,物体，使之在光滑水平面上沿力方向移动距离,S,，恒力做功为,W,1,再在该恒力作用下作用于质量为,m,物体（,mW,2,B.W,1,W,2,C.W,1,=W,2,D.,无法判断,第5页,例2,例4以一定初速度竖直上抛一小球，小球上升最大高度为h，空气阻力大小恒为f，则从抛出至回到出发点过程中，空气阻力对小球做功为：,A.0 B.-fh C.-2fh D.-4fh,第6页,例,3,质量为M长木板放在光滑水平面上，一个质量为m木块以某一速度沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，木板前进了S，若木板与木块间动摩擦因数为，求摩擦力对滑块，对木板做功各为多少？,第7页,知识点2 功率,(1),计算公式：,P,平均,=W/t;p=Fscos,(2),机械功率：,P,出,=Fv v=v,m,条件：,F=f,第8页,例,1,质量为,5kg,物体，以,10m/s,速度水平抛出，求抛出后第,1s,内重力做功平均功率和抛出后,1s,末重力瞬时功率,例,2,质量,m10kg,物体，沿倾角为,37,度斜面由静止滑下，当它下滑,4s,时重力瞬时功率,，这,4s,重力做功是,，这,4s,重力平均 功率是,。,第9页,例3、如图，一长为 轻杆一端固定在光滑铰链上，另一端固定一质量为 小球。一水平向右拉力作用于杆中点，使杆以角速度 匀速转动，当杆与水平方向成60时，拉力功率为,第10页,知识点,3,机械能,（,1,）动能：,E,K,=mv,2,/2,标量，状态量,（,2,）势能：重力势能,E,P,=mgh,标量、系统量、状态量、相对量,弹性势能,E,P,=KX,2,/2,标量、系统量、状态量,(3),能普通概念：全部能都是表明运动状态物理量；功是描述运动过程，与能量改变相联络，是物体能量改变量度,第11页,知识点4 动能定理,1,、推导,2,、公式：,W,总,=,E,K,3,、解题步骤：（,1,）选取研究对象（,2,）分析受力（,3,）分析运动（,4,）列方程（,5,）解方程、分析结果,4,、注意：找,W,总,时先确定每一外力（包含重力）做功大小及正负；变力功要用,W,F,表示，不要用,FS,表示,第12页,动能定理应用1 变力功计算,1、利用动能定理求解,2、变力功率P恒定，则用w=pt计算,3、将变力转化为恒力：,（1）摩擦力只方向改变时可做为恒力,（2）力均匀改变时利用平均值计算,（3）利用图像面积计算,第13页,例,1,某运动员臂长为,L,将质量为,M,铅球推出，铅球出手速度为,V,，方向与水平方向成,30,0,角，则该运动员对铅球所做功是,例,2,一粗糙圆盘，上置一铁块，铁块距圆心距离,r,、质量为,m,，铁块一直没有在盘上滑动，当转盘转速由,w,1,增大到,w,2,时，摩擦力对铁块做功为？,第14页,动能定理应用2分段和整体法利用动能定理,例,1,高为,h,光滑斜面，与水平动摩擦因数为,粗糙水平面相接，一物体由静止沿斜面下滑，求：该物体在水平面上滑行距离。,例,2,木块在水平恒力牵引下，沿水平路面由静止出发前进了,s,，随即撤去此恒力，木块沿原方向前进了,2s,才停下，设木块在运动全过程中地面情况不变。则摩擦力大小为,，运动过程中最大动能是,。,第15页,例,3,在光滑水平面上有一辆平板小车，小车上表面粗糙，车上放着一个物体，物体在水平恒力作用下，从车一端拉到另一端，第一次把小车固定在地面上，第二次小车能够自由移动，在这两次移动物体过程中，以下说法正确是,A.,物体所受摩擦力一样大,B.,物体取得动能一样大,C.,第一次物体取得动能大,D.,小车和物体取得内能两次一样多,第16页,动能定理应用,3,机车开启问题,某汽车发动机额定功率为,P=6.0X10,4,W,汽车质量为,m=5000kg,，该车在水平路面上沿直线行驶时，阻力是车重,0.1,倍，求：（,1,）汽车保持额定功率大小从静止开启后能到达最大速度为多少？若此过程历时,20s,，则汽车位移多大？（,2,）若汽车从静止开始且保持以,a=0.5m/s,2,加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？,第17页,知识点,5,机械能守恒定律,1,推导,2,内容,3,注意：（,1,）守恒条件：只有重力和和系统内弹力做功，其它力都不做功,（,2,）重力和系统内弹力做功，只使系统内部动能和势能相互转化,（,3,）研究对象是物体系统（不是单个物体，这个系统可能包含地球,（,4,）无机械能和其它形式能转化,4,应用步骤：选研究对象,包含地球在内物体系,分析受力,-,是否满足守恒条件,分析运动,-,研究始末位置及速度,要求参考平面列方程,解方程，分析结果,第18页,机械能守恒应用1-链条,如图，总长为,L,光滑匀质铁链跨过一个光滑轻小滑轮，开始时底端相齐，当略有扰动时，其一端下落，当铁链刚脱离滑轮瞬间速度多大？,第19页,机械能守恒应用2-杆,例,4,轻杆,AB,长,2L,，,A,端为固定轴，,B,端固定，一个质量为,2m,小球，中点,C,固定一个质量为,m,小球，,AB,杆能够绕,A,端在竖直面内自由转动，现将杆置于水平位置，然后由静止释放，不计摩擦和空气阻力，求,（,1,）,AB,杆转到竖直位置时角速度是多少,（,2,）此时,B,球机械能增量是多大？,第20页,机械能守恒应用3-连接体,例,1,如图所表示，斜面置于光滑水平面上，其光滑斜面上有一物体有静止沿斜面下滑，在物体下滑过程中以下说法正确是,A.,物体重力势能减小，动能增大,B.,斜面机械能不变,C.,物体机械能减小,D.,物体和斜面组成系统机械能不变,第21页,例,2,如图所表示，半径为,R,光滑半圆柱固定在桌面上，一根轻绳块过半圆柱，两端各系一个小球,A,和,B,，他们质量分别为,m,A,和,m,B,开始时,A,球与桌面接触，,B,球被穿过桌面小孔绳悬吊着，释放,A,球后使,A,球能经过半圆柱最高点,P,。求：,（,1,）,m,A,和,m,B,之间应满足什么关系,（,2,）,A,抵达,P,点过程中绳对,A,做功,第22页,机械能守恒和动能定理综合应用,例,1,、某兴趣小组设计了如图所表示玩具轨道，其中“,”,四个等高数字用内壁光滑薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内,(,全部数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管内径大得多,),，底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体,(,可视为质点,),以,Va=5m/s,水平初速度由,a,点弹出，从,b,点进入轨道，依次经过“,8002”,后从,p,点水平抛出。小物体与地面,ab,段间动摩擦因数,=0.3,，不计其它机械能损失。已知,ab,段长,L=l.5m,数字“,0,”,半径,R=0.2m,，小物体质量,m=0.0lkg,，,g=10m,s,2,。求：,(1),小物体从,p,点抛出后水平射程。,(2),小物体经过数字“,0,”,最高点时管道对小物体作用力大小和方向。,第23页,机械能守恒和平抛综合应用,如图所表示，一物块,(,可视作质点,),质量为,m,=30kg,，静止于足够长平台距右端,P,点,S,=1m,处，平台与物块之间动摩擦因数为,0.1,，现用恒力,F,推进物块在平台上向右加速滑行，滑行至平台右侧,P,时撤去,F,，物块以,3m/s,速度滑出，而后恰能无碰撞地沿圆弧切线方向从,A,点进入竖直面内光滑圆弧轨道,ADBC,，并沿轨道下滑。,D,为圆弧最低点，,C,点与圆心,O,等高，,AOD,=,=53,0,，当物块经过圆弧最低点,D,时，对轨道压力大小为,915N,(,计算中取,g,=10m,，,，,),求1),恒力,F,大小,(2),物块自滑离平台至进入圆弧轨道所用时间,(3),物体在圆弧轨道半径,(4),物块最终停在何处,B,A,C,D,O,S,h,第24页,知识点6 功效关系 能量守恒,功效关系了解,1、重力功等于重力势能降低，弹力做功等于弹性势能降低,2、合外力功等于动能增量,3、除重力弹力外，其它力做功等于机械能增量,第25页,能量守恒定律了解,定律内容：,能量守恒定律应从以下两个方面了解：,（,1,）某种形式能降低，一定存在另一个形式能增加，且降低许一定等于增加量,（,2,）某个物体能量降低，一定存在另一个物体能量增加，且降低许等于增加量。（或：能量增加有起源；能量降低有去向）第26页,静摩擦力做功特点：,静摩擦力能够做负功，也能够作正功，还能够不做功,在静摩擦力做功过程中，只有机械能相互转移，没有机械能转化为其它形式能,相互摩擦系统内，一对静摩擦力做功和总等于零,第27页,滑动摩擦力做功特点,滑动摩擦力能够做负功，能够作正功,一对滑动摩擦力做功过程，能量转化有两种情况：一是相互摩擦物体之间机械能转移；二是机械能转化为内能，转化为内能量值等于滑动摩擦力与相对位移乘积,相互摩擦系统内，一对滑动摩擦力所做功总是负值，其绝对值恰等于滑动摩擦力与相对位移乘积，即恰等于系统机械能损失,第28页,例,1,、设质量为,M,木块静止在光滑水平面上，被一水平方向飞来速度为,v,0,质量为,m,子弹打中，子弹所受阻力为,f,，子弹未穿出木块，打入木块深度为,d,，木块移动距离为,L,，如图所表示，设木块与子弹共同速度为,V,，整个过程中消耗热量为,Q,，试分析以上各量关系。,小结：由上题能够看到，子弹木块组成系统机械能减小量等于滑动摩擦力与子弹和小车相对位移乘积，这部分能量转化为两物体内能增加。,第29页,例,2,、如图所表示，传送带以,v,o,=2m/s,速度水平运动，质量为,m=2kg,行李原来与皮带相对静止，当把他送到原来静止在光滑轨道上质量为,M=30kg,小车上，如行李包与车面之间动摩擦因数为,=0.4,，问行李包在车面上滑行多长时间，相对于车面滑行距离是多少第30页,例题3、一水平飞行子弹穿过一块木板后，损失速度为原速度9/10，问，这颗子弹能穿过几块一样木板？,第31页,例,4,、某地强风风速为,v=20m/s,，设空气密度为,=1.3kg/m,3,假如把经过横截面积,S=20m,2,动能全部转化为电能，则利用上述已知量计算电功率公式应为,P=,大小约为：,。,第32页,例,5,、小球质量为,m,，在距地面,h,处以速度,v,竖直上抛，空气阻力为,f(fmg),设小球与地面碰撞不损失能量，直至小球静止，小球在整个过程中经过旅程为,A.mgh+mv,2,/2f B.mgh+mv,2,/f C.(2mgh+mv,2,)/2f D.(gh+v,2)/mf,第33页,例6、一质量均匀不可伸长软绳，重为G，AB两点固定在天花板上，今在最低点C施加一竖直向下力将绳拉至D点，在此过程中，绳AB重心位置将,A.逐步升高 B、逐步降低,C、先升后降 D、一直不变,第34页,例7、物体以100J初动能从斜面底端向上运动，当运动到斜面上P点时，其动能降低了80J，机械能降低了32J，如图所表示，假如斜面从上端返回底端，则返回到底端时动能为：,A.68J B.60J C.20J D.48J,第35页,例,8,、如图所表示，质量为,m,带电量为,+q,P,环套在水平放置足够长固定粗糙绝缘杆上，整个装置放在方向垂直纸面向里匀强磁场中，现给,P,环一个瞬时速度,v,，使环开始运动，则,P,环运动后克服摩擦力做功是,。,第36页,