本章小结PPT配套教学设计内容

功和能

机械能守恒定律章末复习

一、课程内容标准

1.举例说明功是能量变化的量度，理解功和功率，关心生活和生产中常见机械功率的大小及其意义。

2.通过实验，探究恒力做功与物体动能变化的关系，理解动能和动能定理。用动能定理解释生活和生产中的现象。

3.理解重力势能，知道重力势能的变化与重力做功的关系。

4.通过实验，验证机械能守恒定律。理解机械能守恒定律，用它分析生活和生产中的有关问题。

5.了解自然界中存在多种形式的能量。知道能量守恒定律是最基本、最普遍的自然规律之一。

6.通过能量守恒定律以及能量转化和转移的方向性，认识提高效率的重要性。了解能源与人类生存和社会发展的关系，知道可持续发展的重大意义。

二、教学主线

复习本章内容时应注意把握：抓住“功和能的关系”这一基本线索，通过“能量转化”把各部分知识联系在一起。

1.功和功率是物理学中两个重要的基本概念，是学习动能定理、机械能守恒定律、功能原理的基础，也往往是用能量观点分析问题的切入点。复习时重点把握好功德概念、正功和负功；变力的功；功率的概念；平均功率和瞬时功率，发动机的额定功率和实际功率问题；与生产生活相关的功率问题。解决此问题必须准确理解功和功率的意义，建立相关的物理模型，对能力要求较高。

2.动能定理是一条适用范围很广的物理规律，一般在处理不含时间的动力学问题时应优先考虑动能定理，特别涉及到求变力做功的问题，动能定理几乎是唯一的选择。作为传统考点，历年高考在不同题型、不同难度的试题中，从不同角度，都对该定理有相当充分的考查，今后仍是高考命题的重中之重，在复习中对本知识应有足够的重视。重视物理过程的分析和各力做功情况，务必搞清做功的正负，熟练掌握定理的应用方法。

3.机械能的概念和机械能守恒定律是学习各种不同形式的能量转化规律的起点，也是运动学知识的进一步综合和扩展，也是用能量观点分析解决问题的开始。题目特点以学科的内综合为主.例如机械能守恒与圆周运动、平抛运动、动量守恒定律及其他知识的综合。有时也出现与生产和科技相结合的题目，对实际问题，能熟练运用知识对其进行分析、综合、推理和判断，学习构建“理论”和“实际”的“桥梁”。

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三、教学过程

（一）本章的基本知识框架

知识点1.功

1.功的公式：WFlcos

其中：当090时，力F对物体做正功；当90时，力F对物体不做功；当90180时，力F对物体做负功。

注意：①公式只适用于恒力做功；②F和l是对应同一个物体的；③某力做的功仅由F、l和决定，与其它力是否存在以及物体的运动情况都无关。

2.重力的功：WGmgh，只跟物体的重力及物体移动的初末位置的高度差有关，跟移动的路径无关。

3.摩擦力的功：（包括滑动摩擦力和静摩擦力）

摩擦力可以做正功，可以做负功，也可以不做功。

一对静摩擦力做功的总和一定等于零，一对滑动摩擦力做功的总和一定为负。

4.弹力做的功：弹力对物体可以做正功，可以不做功，也可以做负功。

5.合力的功—有两种方法

⑴先求出合力，然后利用合力求总功，其表达式为W6.变力做的功

⑴一般用动能定理求解；

⑵也可以用微元法求解。将过程无限分割后，可认为每小段都是恒力做功；

⑶用Fl图线上的“面积”计算功；

⑷当力F与位移成线性关系时，也可用平均力进行计算，即WFl。

知识点2.功率

0000Flcos；

⑵先求各个力做的功，然后求各个力做功的代数和，其表达式为WW1W2。

W，所求出的功率是时间t内的平均功率。

t2.计算式：PFvcos，其中是力F与速度v之间的夹角。用该公式时，要求1.定义式：P力F为恒力。

⑴当v为瞬时速度时，对应的P为瞬时功率；

⑵当v为平均速度时，对应的P为平均功率

⑶重力的功率可表示为PGmgv，仅由重力及物体的竖直分运动的速度大小决定；

⑷若力和速度在一条直线上，上式可简化为PFv。

15F02t0B.3t0时刻的瞬时功率为

m

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知识点3.动能

1.动能：物体由于运动而具有的能叫动能。

2.表达式：Ek.动能定理

1.定义：合外力所做的总功等于物体动能的变化量。

2.表达式：W总Ek。

3.推导：动能定理实际上是在牛顿第二定律的基础上对空间累积而得：在Fma两端同乘以合外力方向上的位移x，即可得：WFx4.对动能定理的理解

⑴如果物体受到几个力的共同作用，则W表示各个力做功的代数和，即合外力做的功。

⑵应用动能定理解题的特点：跟过程的细节无关，即不追究全过程中的运动性质和状态变化的细节。

⑶动能定理的研究对象是质点。

⑷动能定理对变力做功的情况也适用。动能定理尽管是在恒力作用下利用牛顿第二定律和运动学公式推导的，但对变力做功情况也适用。动能定理可用于求变力的功、曲线运动中的功以及复杂过程中的功能转换问题。

⑸对合外力做功的理解：①可以是几个力在同一段位移中的功，也可以是一个力在几段位移中的功，还可以是几个力在几段位移中的功；②求总功有两种方法，即先求合力再求合力的功和先求各个力做功再将各个力做的功求代数和。

知识点4.机械能守恒定律

1.机械能：动能和势能的总和叫机械能。而势能中除了重力势能外还有弹性势能，所谓弹性势能是物体由于发生弹性形变而具有的能。

2.机械能守恒定律：中有重力做功和弹力做功时，动能和重力势能、弹性势能相互转化时，机械能的总量保持不变。

3.机械能守恒定律的适用条件

⑴对单个物体，只有重力或弹力做功；

⑵对某一系统，物体间只有定能和重力势能及弹性势能相互转化，系统跟外界没有发生机械能的传递，机械能也没有转变成其他形式的能（如内能），则系统的机械能守恒。

⑶定律既适用于一个物体（实为一个物体与地球组成的系统），又适用于几个物体组成的物体系统，但前提是必须满足机械能守恒的条件。

（二）两大专题

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21212mvmv0。

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专题一：机车的启动问题

1.机车以恒定功率启动

2.以恒定加速度启动

专题二.功能关系的应用

做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度。

能量转化和守恒定律是自然界最基本的定律之一。在不同形式的能量发生相互转化的过程中，功扮演着重要的角色。本章的主要定理、定律都是由这个基本原理出发而得到的。

1．重力做功对应重力势能的改变．

WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2

2．弹簧弹力做功与弹性势能的改变相对应．

WF＝

－ΔEp＝Ep1－Ep2

3．合外力对物体所做的功等于物体动能的改变．

W合＝Ek2－Ek1，

即动能定理．

4. 除重力和系统内的弹力以外的其他力做的功与物体机械能的变化量相对应，

即W其他＝ΔE. 5. 滑动摩擦力乘以相对位移等于热量，即f·s相对＝Q. （三）例题讲解

1.两个完全相同的小球A、B,在某一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出,不计空气阻力,如图所示,则下列说法正确的是(

)

A.两小球落地时速度相同

B.两小球落地时,重力的瞬时功率相同

C.从开始运动至落地,重力对两小球做的功相同

D.从开始运动至落地,重力对两小球做功的

2.升降机底板上放一质量为100 kg的物体,物体随升降机由静止开始竖直向上移动5 m时速度达到4 m/s,则此过程中(g取10 m/s2)(

)

A.升降机对物体做功5 800 J

B.合外力对物体做功5 800 J

C.物体的重力势能增加500 J

D.物体的机械能增加800 J

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