人教版 (2019)必修 第二册4 机械能守恒定律说课课件ppt

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迁移交汇破疑难一、功能关系的理解及应用1．功能关系：功是能量转化的量度。2．对功能关系的理解(1)做功的过程就是能量转化的过程。不同形式的能量发生相互转化必须通过力做功来实现的；不同的力做功，对应不同形式的能的转化。(2)做功的多少与能量转化的多少在数值上相等。
3．几种常见的功能关系理解
【针对训练】1．如图，木板可绕固定的水平轴O转动，木板从水平位置OA缓慢转到OB位置，木板上的物块始终相对于木板静止，在这一过程中，物块的重力势能增加了2 J。用FN表示物块受到的支持力，用Ff表示物块受到的静摩擦力。在这一过程中，以下判断正确的是 (　　)A．FN和Ff对物块都不做功B．FN对物块做功为2 J，Ff对物块不做功C．FN对物块不做功，Ff对物块做功为2 JD．FN和Ff对物块所做的总功为4 J
解析：由题意知物块绕O点做圆周运动，瞬时速度方向始终与Ff垂直而与FN平行，故FN对物块做正功而Ff对物块不做功。因物块缓慢运动，重力势能增量即为物块机械能的增量，由功能关系知机械能的增量等于除重力外其他力所做的功，本题除重力外只有FN与Ff两个力作用，结合上述分析可知B正确。答案：B
2．应用能量守恒定律解题的一般步骤(1)分清有多少种形式的能(如动能、势能、内能、电能等)在变化。(2)分别列出减少的能量ΔE减和增加的能量ΔE增的表达式。(3)列恒等式：ΔE减＝ΔE增。
典例2　如图甲所示，在倾角为37°足够长的粗糙斜面底端，一质量m＝1 kg的滑块压缩着一轻弹簧且锁定，但它们并不相连，滑块可视为质点。t＝0时解除锁定，通过计算机传感器描绘出滑块的v-t图像如图8-3乙所示，其中Oab段为曲线，bc段为直线，在t1＝0.1 s 时滑块已上滑x＝0.2 m的距离(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cs 37°＝0.8)。求：
[答案]　(1)10 m/s2　0.5　(2)0　0.2 m/s　(3)4 J
答案：(1)　(2)　(3)mv2　(4)mv2　(5)mv2
答案：(1)2 N　(2)0.45 m　(3)3 J
模型构建探本质一、非质点类物体的机械能守恒问题1．在应用机械能守恒定律处理实际问题时，经常遇到像“链条”“液柱”类的物体，其在运动过程中将发生形变，其重心位置相对物体也发生变化，因此这类物体不能再看成质点来处理。2．非质点类物体虽然不能看成质点来处理，但因只有重力做功，物体整体机械能守恒。一般情况下，根据质量分布均匀的规则物体的重心位置在其几何中心的原则，可将物体分段处理，根据初、末状态物体重力势能的变化，建立机械能守恒方程求解。
典例1　如图所示，AB为光滑的水平面，BC是倾角为α的足够长的光滑斜面，斜面体固定不动，AB、BC间用一小段光滑圆弧轨道相连，一条长为L的均匀柔软链条开始时静止地放在ABC面上，其一端D至B点的距离为L－a，其中a未知，现自由释放链条，当链条的D端滑到B点时链条的速率为v，求长度a的大小。
二、摩擦力做功的特点及计算1．两种摩擦力做功的比较
A．实现摩擦自锁的条件为tan α≥μB．下落过程中重物对螺杆的压力等于mgC．从重物开始升起到最高点摩擦力做功为mghD．从重物开始升起到最高点转动手柄做功为2mgh
答案：(1)0.10　(2)5.76 J
(1)求选手摆到最低点时对绳拉力F的大小；(2)若绳长l＝2 m，选手摆到最高点时松手落入水中。设水对选手的平均浮力F1＝800 N，平均阻力F2＝700 N，求选手落入水中的深度d；(3)若选手摆到最低点时松手，甲同学认为绳越长，在浮台上的落点距岸边越远；乙同学却认为绳越短，落点距岸边越远。请通过推算说明你的观点。
(2)选手摆到最高点时松手落入水中，如图所示，
答案：(1)1 080 N　(2)1.2 m　(3)见解析
5．如图甲所示为水上滑梯，其示意图如图8-14乙所示，它由斜槽AB和水平槽BC构成，AB与BC圆滑连接，斜槽AB的竖直高度H＝15 m，BC面高出水面的距离h＝0.80 m，一个质量m＝50 kg的游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下，g取10 m/s2。
(1)以水面为参考平面，求游戏者在A点时的重力势能Ep；(2)若忽略游戏者下滑过程中所受的一切阻力，求游戏者从滑梯顶端A点由静止滑下到斜槽底端B点的速度大小；