高中物理人教版 (新课标)必修210.能量守恒定律与能源教案配套ppt课件
展开1.全面理解,掌握各种力做的功和对应的能量关系。2.学会运用功能关系特别是动能定理分析解决有关问题的一般步骤。
1、功的概念:2、功的计算:
1. α是合力F与位移x之间的夹角2.
例题1:小滑块m=1kg,受到沿斜面向下的拉力F=4N从光滑斜面顶点A由静止滑至水平部B,撤去外力F,滑块从B点滑到C点而停止。已知斜面高为h=3m,倾角为37度,滑块运动的水平距离为x2=10m,水平面的摩擦力大小为5N,求:1、A到B时,重力,拉力F,合力做功大小,正负。2、B到C时,摩擦力做功的大小,正负。
1、能量不会 ,也不会 ,它只能从一种形式 为另一种形式,或者从一个物体 到另一个物体,在转化或转移的过程中其能的 保持不变,这就是能量转化与守恒定律.
2、机械能守恒与转化:在只有 或 做功的系统内,动能和势能可以相互转化,而总的机械能保持不变,
例题2:分析上题中重力势能的变化,机械能的变化,动能的变化。
思考:功与能之间的关系?
1、功和能虽然是两个概念,其实,功就是能,或者能就是功。功反映了物体所具有的能量的多少。2、做功的过程就是能量转化的过程,不同形式能之间的转化只有通过做功才能实现转化。3、做功的过程就是功转化为能的过程,做了多少功,就有多少功转化为能。4、物体做了多少功就有多少能量发生转化,做功与能量转化在数值上严格相等。5、能量转化的多少可以用功的数值来量度。
2.功与对应能量的变化关系
(1)功是 的量度,即做了多少功就有_____发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着 ,而且___ _必通过做功来实现.
1、用手推木块在粗糙平面上运动。 分析木块上下表面摩擦力及是否产生内能(热量)
上表面静摩擦力做功,无内能产生。下表面滑动摩擦力做功,有内能产生。
2、滑动摩擦力做功产生的内能计算
用手小木块,两木块都做加速运动,地面光滑
结论:静摩擦力做功只改变物体的机械能,而不转化为内能,即不产生热量滑动摩擦力做功不仅改变物体的机械能,还会转化为内能。
4.功与对应能量的变化关系
除重力、弹力以外的力做的功(F,f等)
摩擦力对相对位移做的功
四、功能关系(动能定理)的应用
1、明确物体及所选择过程初末状态。2、分析自初到末状态的受力及做功情况。3、写出总功的表达式。4、写出动能定理的公式,计算。
一、适用范围:几乎所有的运动过程都可用。
例题3:如图,小球按图示的路线从P点开始运动,忽略所有摩擦,求:1、小球到达B点时的速度?在B点对圆弧轨道的压力?2、小球落地时距B点的水平距离?C点的速度?
例题4:如图所示,水平传送带以速度v匀速运动,一质量为m的小木块由静止轻放到传送带上,若小木块与传送带之间的动摩擦因数为μ,当小木块与传送带相对静止时,1、木块的机械能增加了多少?2、产生了多少热量?
二:功与对应能量的变化关系
一、(1)功是 的量度,即做了多少功就有_____发生了转化.(2)做功的过程一定伴随着 ,而且___ _必通过做功来实现.
例题4:小滑块m=1kg,受到沿斜面向下的拉力F=4N从光滑斜面顶点A由静止滑至水平部B,撤去外力F,滑块从B点滑到C点而停止。已知斜面高为h=2m,倾角为30度,求:1、滑块到B时的速度?2、B到C时,摩擦力做功的大小。3、整个过程系统产生的热量?
1、圆管构成的半圆形竖直轨道半径为R,MN为直径且与水平面垂直,直径略小于圆管内径的小球A以某一初速度冲进轨道,到达半圆轨道最低点N时对轨道压力为9mg,然后,滑上摩擦因数为 的水平面,最后静止于B处。忽略圆管内径,空气阻力不计,求:(1)球在M点时的速度?(2)球在水平轨道上滑行的距离?
3、如图所示,用细绳连接的A、B两物体质量相等,A位于倾角为30°的斜面上,细绳跨过定滑轮后使A、B均保持静止,然后释放,设A与斜面间的滑动摩擦力为A受重力的0.3倍,不计滑轮质量从摩擦,求B下降1米时的速度大小。
4、光滑水平面AB与竖直面内的半圆形导轨在B点相切,半圆形导轨的半径为R.一个质量为m的物体将弹簧压缩至A点后由静止释放,在弹力作用下物体获得某一向右的速度后脱离弹簧,当它经过B点进入导轨的瞬间对轨道的压力为其重力的8倍,之后向上运动恰能到达最高点C.(不计空气阻力)试求:(1)物体在A点时弹簧的弹性势能.(2)物体从B点运动至C点的过程中克服阻力所做的功.
例题3:如图,地面光滑,m=1kg,m以V0=6m/s的速度滑上静止的M,若f=4N,且m一直在M上,M=2kg,求:他们最终的速度?m滑行的距离?M滑行的距离?损失的机械能?分析损失的机械能转化成何种能?
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