人教版《机械能守恒定律》人教版上课教材

第八章机械能守恒定律章末复习第八章机械能守恒定律知识网络系统构建重点题型归纳剖析知识网络系统构建重点题型归纳剖析知识网络系统构建知识网络系统构建3本章知识可分为三个组成部分。第一部分:功与功率;第二部分:机械能;第三部分:功能关系。本章知识可分为三个组成部分。第一部分:功与功率;第二部分:机一、功与功率

功与功率一、功与功率功二、机械能

机械能二、机械能机三、功能关系

功能关系三、功能关系功

重点题型归纳剖析重点题型归纳剖析8一、变力做功的求解方法1.微元法:将物体的位移分割成许多小段,因小段很小,每一小段上作用在物体上的力可以视为恒力,这样就将变力做功转化为在无数个无穷小的位移上的恒力所做功的代数和,此法在中学阶段常应用于求解大小不变、方向改变的变力做功问题。2.等效转换法:在某些情况下,通过等效转换可以将变力做功转换成恒力做功,然后可以用公式W=Flcosα求解。一、变力做功的求解方法4.图像法:如图所示,在F-l图像中,若能求出图线与l轴所围的面积,则这个面积即为F在这段位移l上所做的功。类似在v-t图像中,图线与t轴所围的面积表示位移。4.图像法:如图所示,在F-l图像中,若能求出图线与l轴所围【例题1】

如图所示,在一半径为R=6m的圆弧形桥面的底端A,某人把一质量为m=8kg的物块(可看成质点)。用大小始终为F=75N的拉力从底端缓慢拉到桥面顶端B(圆弧AB在一竖直平面内),拉力的方向始终与物块在该点的切线成37°角,整个圆弧桥面所对的圆心角为120°,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:(1)这一过程中拉力F做的功;(2)这一过程中桥面对物块的摩擦力做的功。【例题1】如图所示,在一半径为R=6m的圆弧形桥面的底端6.狭义相对论问题的求解技巧4．获得核能的途径：(1)重核裂变；(2)轻核聚变．1、眼球的结构。18．(10分)在物理学中，常常用等效替代法、类比法、微小量放大法等来研究问题．如在牛顿发现万有引力定律一百多年后，卡文迪许利用微小量放大法由实验测出了引力常量G的数值．卡文迪许的实验常被称为是“称量地球质量”的实验，因为由G的数值及其他已知量，就可计算出地球的质量，卡文迪许也因此被誉为“第一个称量地球的人”．如图所示是卡文迪许扭秤实验示意图．（3）分析与论证情感态度与价值观(2)安装：把两个等大小球用等长悬线悬挂起来．在光的干涉、衍射中，要注意光的波长，像双缝干涉中，通常是指光在真空(空气)中的波长，若装置处于其他介质中，就应取光在介质中的波长．又如薄膜干涉、增透膜等，也应为在这种介质中的波长．考点二光电效应方程及图象问题(2)特点：一般情况下，物体间的相互作用力(内力)较大，因此系统动量往往有以下几种情况：①动量守恒；②动量近似守恒；③某一方向动量守恒．1．速度变换公式：u＝u′＋v1＋u′vc2.·学校田径运动会100m决赛解析:(1)将

分成很多小段l1、l2、…、ln,拉力在每一小段上做的功为W1、W2、…、Wn。因拉力F大小不变,方向始终与物块在该点的切线成37°角,所以W1=Fl1cos

37°、W2=Fl2cos

37°、…、Wn=Flncos

37°所以WF=W1+W2+…+Wn=Fcos

37°(l1+l2+…+ln)=Fcos

37°××2πR=376.8

J。6.狭义相对论问题的求解技巧解析:(1)将分成很(2)因为重力G做的功WG=-mgR(1-cos

60°)=-240

J,而因物块在拉力F作用下缓慢移动,动能不变,由动能定理知WF+WG+Wf=0所以Wf=-WF-WG=-376.8

J+240

J=-136.8

J。答案:(1)376.8J

(2)-136.8J科学思维动能定理既适用于直线运动,也适用于曲线运动,既适用于求恒力做功,也适用于求变力做功,因此利用动能定理求变力做功也是非常方便的。(2)因为重力G做的功WG=-mgR(1-cos60°)=【变式训练1】

如图所示,轻弹簧一端与竖直墙壁连接,另一端与一质量为m的木块连接,放在光滑的水平面上,弹簧的劲度系数为k,弹簧处于自然状态,用水平力F缓慢拉木块,使木块前进x0,求这一过程中拉力对木块做了多少功。【变式训练1】如图所示,轻弹簧一端与竖直墙壁连接,另一端与解析:方法一:平均值法

方法二:图像法

解析:方法一:平均值法方法二:图像法二、动能定理解决多过程问题1.分段应用动能定理时,将复杂的过程分割成一个个子过程,对每个子过程的做功情况和初、末动能进行分析,然后针对每个子过程应用动能定理列式,然后联立求解。2.全程应用动能定理时,分析整个过程中出现过的各力的做功情况,分析每个力的做功,确定整个过程中合外力做的总功,然后确定整个过程的初、末动能,针对整个过程利用动能定理列式求解。3.当题目不涉及中间量时,选择全程应用动能定理更简单,更方便。二、动能定理解决多过程问题【例题2】

如图所示,竖直平面内的

圆弧形光滑管道半径略大于小球半径,管道中心线到圆心的距离为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正下方,小球自A点正上方由静止释放,自由下落至A点时进入管道,从上端口飞出后落在C点,当小球到达B点时,管壁对小球的弹力大小是小球重力大小的9倍。求:(1)释放点距A点的竖直高度;(2)落点C与A点的水平距离。【例题2】如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑管道半径略解析:(1)设小球到达B点的速度为v1,因为到达B点时管壁对小球的弹力大小是小球重力大小的9倍,由①②得h=3R。③

解析:(1)设小球到达B点的速度为v1,因为到达B点时管壁对(2)设小球到达圆弧最高点的速度为v2,落点C与A点的水平距离为x从B到最高点的过程中,由动能定理得(2)设小球到达圆弧最高点的速度为v2,落点C与A点的水平距科学思维动能定理一般应用于单个物体,既适用于各个力同时作用在物体上,也适用于不同的力分阶段作用在物体上,凡涉及力对物体做功过程中动能的变化问题都可以使用。科学思维【变式训练2】

如图所示,ABCD为一竖直平面内的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10m,BC长1m,AB和CD轨道光滑。一质量为1kg的物体,从A点以4m/s的速度开始运动,经过BC后滑到高出C点10.3m的D点速度为0。g取10m/s2。求:(1)物体与BC轨道间的动摩擦因数;(2)物体第5次经过B点时的速度;(3)物体最后停止的位置(距B点多少米)。【变式训练2】如图所示,ABCD为一竖直平面内的轨道,其中解得μ=0.5。(2)物体第5次经过B点时,物体在BC上滑动了4次,由动能定理得解得μ=0.5。(3)分析整个过程,由动能定理得解得s=21.6

m。所以物体在轨道上来回运动了10次后,还有1.6

m,故距B点的距离为2

m-1.6

m=0.4

m。答案:(1)0.5(2)13.3m/s(3)距B点0.4m(3)分析整个过程,由动能定理得解得s=21.6m。三、多物体的机械能守恒问题1.首先分析多个物体组成的系统所受的外力是否只有重力或弹力做功,内力是否造成了机械能与其他形式能的转化,从而判断系统机械能是否守恒。2.若系统机械能守恒,则机械能从一个物体转移到另一个物体,ΔE1=-ΔE2,一个物体机械能增加,则一定有另一个物体机械能减少。三、多物体的机械能守恒问题3.(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的．(3)光电效应具有瞬时性(1)现象：物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动．(1)自然光通过起偏器：通过两个共轴的偏振片观察自然光，第一个偏振片的作用是把自然光变成偏振光，叫起偏器．第二个偏振片的作用是检验光是否为偏振光，叫检偏器．(1)p＝p′，系统相互作用前的总动量p等于相互作用后的总动量p′.②遏止电压Uc：随入射光频率的增大而增大对于由弹簧组成的系统，在物体间发生相互作用的过程中，当弹簧被压缩到最短时，弹簧两端的两个物体的速度相等．图象名称 图线形状 由图线直接(间接)遏止电压Uc与入射光频率ν的关系图线 ①截止(极限)频率：ν0课时安排为了更好的突破重难点，我把近视眼的成因和矫正与远视眼的成因与矫正放到同一张幻灯片上，让学生对比理解，加深记忆。(1)在动量守恒方程中，各质量都可用质量数表示．【例题3】

如图所示,质量分别为3kg和5kg的物体A、B,用轻绳连接跨在一个定滑轮两侧,轻绳正好拉直,且A物体底面与地接触,B物体距地面0.8m。g取10m/s2。(1)放开B物体,当B物体着地时,求A物体的速度;(2)B物体着地后A物体还能上升多高?3.(1)能级之间跃迁时放出的光子频率是不连续的．【例题3】解析:(1)方法一:由E1=E2。对A、B组成的系统,当B下落时系统机械能守恒,以地面为参考平面,则解析:(1)方法一:由E1=E2。方法二:由ΔEk增=ΔEp减,得

得v=2

m/s。方法三:由ΔEA增=ΔEB减,得得v=2

m/s。

方法二:由ΔEk增=ΔEp减,得得v=2m/s。得v=2(2)当B落地后,A以2

m/s的速度竖直上抛,则A上升的高度,由机械能守恒可得答案:(1)2m/s

(2)0.2m

(2)当B落地后,A以2m/s的速度竖直上抛,则A上升的高科学思维多物体的机械能守恒问题分析技巧1.对多物体,一般用“转化法”和“转移法”来判断其机械能是否守恒。2.注意寻找用绳或杆相连接的物体间的速度关系和位移关系。3.列机械能守恒方程时,可选用ΔEk=-ΔEp的形式。科学思维【变式训练3】

下图是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面。一根不可伸长的细线两端分别系着物体A、B,且mA=2mB。由图示位置从静止开始释放物体A,当物体B到达圆柱顶点时,求细线的拉力对物体B所做的功。解析:由于圆柱面是光滑的,故系统的机械能守恒。系统重力势能的减少量【变式训练3】下图是一个横截面为半圆、半径为R的光滑柱面。由ΔEp减=ΔEk增,得

由ΔEp减=ΔEk增,得四、功能关系的理解和应用1.功能关系功是能量转化的量度。不同形式的能量之间的转化是通过做功实现的,做功的过程就是各种形式的能量之间转化的过程,而且做了多少功,就有多少能量发生转化。四、功能关系的理解和应用2.几种常见的功能关系

2.几种常见的功能关系【例题4】

(多选)滑沙是人们喜爱的游乐活动,下图是滑沙场地的一段斜面,其倾角为30°,设参加活动的人和滑车总质量为m,人和滑车从距底端高为h处的顶端A沿滑道由静止开始匀加速下滑,加速度为0.4g,人和滑车可视为质点,则从顶端向下滑到底端B的过程中,下列说法正确的是(

)A.人和滑车减少的重力势能全部转化为动能B.人和滑车获得的动能为0.8mghC.整个下滑过程中人和滑车减少的机械能为0.2mghD.人和滑车克服摩擦力做功为0.6mgh【例题4】(多选)滑沙是人们喜爱的游乐活动,下图是滑沙场地(2)进行受力分析，判断系统动量是否守恒(或某一方向上动量是否守恒)；2．电磁场一名同学板演为让学生更直观地看到眼睛的调节作用，我在课堂上设计用动画模拟眼睛看远近物体的原理来进行教学。学生演算、教师巡视．熟练运用类比法m＝m0/1－vc2.(4)测速度：通过纸带上两计数点间的距离及时间由v＝ΔxΔt算出速度．1．定义：在光的照射下从物体发射出电子的现象(发射出的电子称为光电子)．(1)现象：物体的不同部分在内力的作用下向相反方向运动．师生互动：（25分钟）①令观察者静止，判断被观察者因相对运动而引起的位置变化．三、连通器解析:沿斜面的方向有ma=mgsin

30°-Ff,所以Ff=0.1mg,人和滑车减少的重力势能转化为动能和内能,故A错误;人和滑车下滑的过程中重力和摩擦力做功,获得的动能为Ek=(mgsin少的机械能为ΔE=mgh-Ek=mgh-0.8mgh=0.2mgh,故C正确;