2020-2021学年8.机械能守恒定律教案设计

浙江省衢州市仲尼中学高二物理《机械能守恒定律复习课》教案

、

一、教材分析 

功和功率这两个知识点，既是高中物理的核心内容，也是学业水平测试和高考的必考内容，对照这两年的学业水平测试说明，测试的要求由原来的A级上升为B级，因此这两个知识点的复习就成了我们复习教学的重中之重。

二、学情分析

主要是将学生的知识在新课程的基础上加以综合复习。梳理知识结构，加强学生的做题分析能力，所以复习课以知识梳理为主，题目解答为辅的方法，让学生学会知识分析题目，提高解题能力。

三、教学目标

知识与技能

掌握功和功率的基本概念

过程与方法

通过生活中的实例分析，学会基本的解题方法和思路

情感、态度与价值观

培养学生独立思考的能力，养成正确的解题思路。

四、教学重难点

1、功和功率内涵和外延的把握

2、有关功和功率等问题的释疑

3、功和功率知识的灵活运用

五、教学过程

一、自主梳理，注重释疑

（一）功

<基本概念>

1.做功的两个不可缺少的因素：力和物体在         上发生的位移。

2.功的公式：W=        ，其中F为恒力，α为F的方向与位移l的方向夹角。

3、正功和负功：根据W=Flcosα可知

4、功的单位：    (J)；功是       (矢、标)量。

点拨：

（1） 功的公式可有两种理解：一是力“F”乘以物体在力的方向上发生的位移“lcosα”

二是在位移l方向上的力“Fcosα”乘以位移l

（2） 功是标量，正功表示对物体做功的力为动力，负功表示对物体做功的力为阻力，功的正负不表示功的大小。

<思考题>

1．做功的必要因素常常强调的是两个因素，而功的表达式涉及到的却是三个因素，这是不是有点矛盾呢？

2．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h。若物体的质量为m，所受到的空气阻力大小恒为f，则在从物体被抛出到落回地面的全过程中．问：重力做的功和空气阻力做的功各为多少？

小明是这样解答的：

（1）因为位移大小l=0，根据公式W=Flcosα，所以W1=mg×0=0J；

（2）同理，因为位移大小l=0，所以W2=-f×0=0J

你认为他的解法对吗？如错，请说明理由。

3．质量为M的长木板放在光滑的水平面上，如图所示，一质量为m的滑块以某一速度v沿着长木板表面从A点滑至B点在木板上前进了L，而长木板前进了S，若滑块与木板间的动摩擦因素为μ，则摩擦力对滑块和对木板所做的功分别是（   A  ）

（A）-μmg(S+L) ，μmgS            

（B）-μmgL ， μmgS     

（C）-μmg(S+L) ，μ(M+m)gS         

（D）μmg(S+L)， -μmgS

追问：摩擦力做功有何特点？能否举一个滑动摩擦力做功为0的例子？

（二）功率

<基本概念>

1.定义：功与完成功所用时间的         .

2.物理意义：描述力对物体              .

3.公式

  (1) ,  P为时间t内的平均功率.

  (2) P=Fvcosα(α为F与v的夹角)

  ①v为平均速度,则P为       

  ②v为瞬时速度,则P为         .

4.额定功率:机械         时输出的      功率.

5.实际功率:机械         时输出的功率.要求           额定功率.

点拨：

各类发动机铭牌上的额定功率指的是该发动机正常工作时的最大输出功率,并不是任何时候发动机

的实际输出功率都等于额定功率。实际输出功率可在零和额定功率之间取值,发动机的功率即是牵引

力的功率.在功率一定的条件下,牵引力跟车辆的行驶速度成反比.

<思考题>

1．由公式合情推理出公式以及？

解答：

（1）一般情况下：，此时功率为

（2）如果时间t趋于0时，瞬时速度，P为瞬时功率

（3）当F与v的方向一致时，， 得到

2． 长为L的细绳一端固定在O点，另一端系一质量为m的小球，开始时，细线被拉直，并处于水平位置，球处在与o点等高的A位置，如图所示，现将小球有静止释放，它由A点运动到最低点B的过程中，小球重力的瞬时功率的变化情况是（  C   ）

（A）一直在增大       （B）一直在减小

（C）先增大后减小     （D）先减少后增大

解答：

3．(2009年、单选)一辆汽车以额定功率行驶，下列说法中正确的是（  B   ）

（A）汽车的速度越大，则牵引力越大     （B）汽车的速度越小，则牵引力越大

（C）汽车一定做匀加速运动             （D）汽车一定做匀速运动

解答： ，  

V增大，加速度a减少，但它们的方向一致，因此速度v继续增大，a继续减少，直到加速度为0，以最大速度做匀速运动。

二、典例精讲，突破重点

1、如图所示重为G的物体静止在倾角为α粗糙斜面上，现使斜面体竖直向上做匀速直线运动，位移为x，则在这一过程中，物体始终保持相对静止，哪些力作正功、负功？分别为多少？合力做功为多少？

解答：

，

，

或

2、（上海理综）纯电动概念车E1是中国馆的镇馆之宝之一。若E1概念车的总质量为920kg，在16s内从静止加速到100km/h（即27.8m/s），受到恒定的阻力为1500N，假设它做匀加速直线运动，其动力系统提供的牵引力为多少？当E1概念车以最高时速120km/h（即33.3m/s）做匀速直线运动时，其动力系统输出的功率为多少？

解答：

（1）由公式得到

根据牛顿第二定律：

解得：

（2）

3、如图所示，水平传送带匀速运动，速度大小为v，现将一小工件放到传送带上。设工件初速为零，工件质量为m，它与传送带间的滑动摩擦系数为 μ，则在工件从左端到右端的过程中，滑动摩擦力对工件做的功为多少？平均功率为多少？ （工件视为质点处理）

解答：

（1）     ，

         ，   ， 

（2）   ，  ，    

， 

六、板书设计

功、功率复习

（一）功                             （二）功率

 基本概念：                            基本概念：

定义式：                              物理意义：

七、分层训练

C类题：

关于功与功率下列说法中正确的是（ C    ）

（A） 功是矢量，功率是标量           

（B）做的功越多的机器功率一定越大

（C）功率是描述做功快慢的物理量

（D）公式P=FV中，如果P是汽车发动机输出功率，则F是汽车所受合外力

B类题：

如图所示，用F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上移动距离S，F做功为W1；再用该力F作用于质量为m的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的距离S，做功为W2，则两次力F做功的关系（    B ）

（A） W1>W2         （B） W1=W2          

  （C） W1<W2         （D） 无法确定

A类题：一辆小车在水平面上做匀速直线运动，从某时刻起，小车所受的牵引力和阻力随时间变化规律如图所示，则作用在小车上的牵引力F的功率随时间变化规律是下图中的（  D   ）