711功能关系定稿导学案

1、太原市教育科学“十二五”2015学年教师“个人课题”高一物理必修二导学案7.11 功能原理 导学案【学习目标】1.知道功和能的关系； 2.会正确推导功能原理表达式，理解功能原理的内容； 3.在具体问题中，不仅会判定机械能是否守恒，还能确定机械能变化了多少。【学习重点】 掌握功能原理的推导、建立过程，理解功能原理的内容【学习难点】 理解功是能量转化的量度，理清几种典型的功能关系 【学习过程】一.引入新课 思考题 （1）电梯从启动到停下，经历了几个阶段？（2）站在电梯中的人的动能、重力势能、机械能在各个阶段如何变化？二.新课学习 1.理论探究：功能原理表达式 如图所示，一个质量为m的小球从粗糙的曲

2、面滑下，经过高度为h1的a点时速度为v1，经过高度为h2的b点时速度为v2，试着推导:由a到b的过程中阻力对小球做的功与小球机械能变化量之间的关系式。（用wf表示阻力对小球做的功）（提示：可以仿照教材p76机械能守恒定律的推导方法，应用动能定理推导）2.实验验证：功能原理表达式（1）实验装置：如下图所示（2）研究对象：小车（3）研究过程：从静止释放小车到固定在小车上的遮光条通过光电计时器（4）用图中所标物理量符号写出本实验中要验证的功能原理具体表达式。（其中m为小车的质量、f为绳子对小车的拉力、h1为小车静止释放时相对桌面的高度、h2为小车通过光电计时器时相对桌面的高度、l为小车从静止到通过光

3、电计时器的位移、d为遮光条的宽度、t为遮光条通过计时器的时间、小车与轨道的摩擦忽略不计）（光电计时器的构造、工作原理可参看第4页的阅读材料） （5）数据记录1： 小车的位移:l=_m 小车加遮光条的总质量:m=_kg 遮光条宽度:d=_m 小车下滑的末位置高度: h2=_ 小车下滑的初位置高度: h1=_数据记录2 数据处理（g取9.8m/s2）钩码数绳的拉力f/n 小车通过光电计时器的时间t/s除重力弹力其余力做的功w其余=_小车机械能的变化量e=_结论1233.功能原理的应用例1.质量为1kg的物体在地面上20m高的地方从静止开始以7m/s2加速度竖直下落5m的过程中，物体的机械能改变量是

4、（ ）（取g=10m/s2）（试着看有几种方法）a. 减少了15j b. 增加了15j c. 减少了35j d. 增加了35j归纳总结（1）判定机械能如何变化的思路有几个？（2）仿照示例列举：到目前为止您所学过的功能关系重力做功重力势能变化( wg=ep1-ep2=-ep ) _做功_变化_做功_变化_做功_变化( )( )( ) 关系一： 关系二： 关系三： 关系四：4.功能关系的综合应用例2.一个质量为m的物体从静止开始，以a=2g的加速度竖直向下运动，则在此物体下降h高度的过程中，物体的（ ） a. 重力势能减少了2mgh b. 动能增加了2mgh c. 机械能保持不变 d. 机械能增加

5、了mgh三. 课后练习与提高1.在将物体举高的过程中，下列说法哪些正确（ ）（空气阻力忽略不计）a. 举力所做的功等于物体机械能的增加 b. 克服重力做的功等于机械能的增加c. 举力和重力做功的代数和等于物体动能的增加d. 物体所受合力做的功等于物体机械能的增加2.某人用手将m=1kg的物体由静止向上提升1m，物体获得速度为2m/s，则（ ）（取g=10m/s2） a. 物体的重力势能增加12j b. 人对物体做功为12j c. 物体的机械能增加10j d. 合外力对物体做功为12j3.从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上升的最大高度为h.设上升和下降过程中空气阻力大小恒定为ff.下列说法

6、正确的是 () a. 小球上升的过程中动能减少了mgh b. 小球上升和下降的整个过程中机械能减少了ffhc. 小球上升的过程中重力势能增加了mgh d. 小球上升和下降的整个过程中动能减少了ffh4.一个人站在商店的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯向上加速运动，如图所示，则 ( ) a. 人只受到重力和踏板的支持力作用 b. 人对踏板的压力大小等于人所受到的重力大小c. 踏板对人做的功等于人的机械能增加量 d. 人所受合力做的功等于人的机械能的增加量【学后反思】： 你还能提出哪些问题？ 【阅读材料】光电计时器像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常见计时仪器，其结构如图甲如示，它主要由光电门和配套的数字毫秒计两部分组成，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置。当有物体从a、b间通过时，如图乙如示，数字毫秒计就可以显示物体的挡光时间t，如果预先确定了挡光片的宽度d，则可求得固定挡光片的物体经过光电门的速度v=d/t。如果安装在某一运动物体上的挡光片先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计就会记录下挡光片通过第一个光电门的时间t1、通过第二个光电门的时间t2、挡光片从开始挡住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t，从而不仅能求得固定挡光