2020届高三一轮复习说课课件《机械能守恒定律》共28张

《机械能守恒定律》

——一轮复习策略说课人：陈策《机械能守恒定律》一轮复习策略机械能守恒定律

考纲解读

复习目标

考情分析

学情分析

复习设计一、考纲解读内容要求功和功率Ⅱ

动能和动能定理Ⅱ

重力做功与重力势能Ⅱ

机械能守恒定律及其应用Ⅱ

功能关系Ⅱ

探究动能定理验证机械能守恒定律实验一、考纲解读机械能是动力学内容的继续和深化,动能定理、机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛,是自然界中普遍适用的基本规律,也是我们求解物理问题的一条重要思路和方法,因此它是高中物理的重点,也是近几年高考考查的热点,命题往往与生活、生产、科技实际结合,具体特点如下:(1)对功和功率,高考命题角度为功的定义式的理解及应用,机车启动模型的分析,常结合图象考查,主要以选择题的形式出现。(2)对动能定理主要考查解决变力做功及多过程问题,题目综合性较强。正确理解动能定理,灵活分析物体的受力特点、运动特点及做功情况是常用方法。(3)对机械能守恒定律的考查,一是以绳、杆、弹簧等连接体为情景命题,考查其应用;二是以单个质点为情景,以平抛、竖直平面内的圆周运动等典型运动为背景综合考查力学主干知识。(4)对功能关系的考查主要体现在两方面,一是理解力做功与各能量的转化关系,主要以选择题的形式出现;二是应用功能关系解决问题,常以滑块、传送带、弹簧为素材综合考查功能关系的应用。预测2020年高考对机械能知识的考查主要表现在两个方面:一是重基础,考查基本概念,功、平均功率、瞬时功率、动能、重力势能等物理量的判断和计算;二是突重点,考查动能定理,机械能守恒定律、功能关系和能量转化与守恒定律的应用。命题往往与牛顿运动定律、平抛运动、圆周运动、电场、电磁感应等考点综合,将功和能的知识和方法融入其他问题考查,情景设置为多过程,具有较强的综合性。二、学情分析1.知识没有系统化。对公式、规律的理解和运用上很茫然，如有些用动能定理能很快解决的题目，学生更倾向于用牛顿运动定律解决。2.对物理重要模型的认识和理解不到位，如绳-杆模型，传送带模型，滑块-木板模型等等。3.综合分析问题能力、推理能力较弱（如：多过程问题、弹簧问题、连接体问题等），不能准确的将繁杂的多过程分解成几个简单的子过程，从而解决复杂问题。

2015年高考理综全国卷三、考情分析Ⅰ卷T17单物体多过程中的功能关系Ⅰ卷T21将机械能知识融入天体运动考查Ⅱ卷T17通过机车启动模型考查功和功率问题Ⅱ卷T21通过连接体模型综合考查机械能守恒定律和运动的合成和分解Ⅱ卷T24带电粒子在电场中的运动、动能定理的应用

2016年高考理综全国卷三、考情分析Ⅰ卷T20在电场中考查物体运动的动能、势能关系Ⅰ卷T22在直线运动中考查加速度求解及机械能守恒定律Ⅰ卷T25在单物体多过程中考查动能定理、机械能守恒定律、功能关系的应用Ⅱ卷T16将动能融入曲线运动考查Ⅱ卷T21通过弹簧考查弹力做功、功率、机械能守恒定律Ⅱ卷T25在单物体多过程考查弹性势能、机械能守恒定律Ⅲ卷T20在曲线运动中考查摩擦力做功问题Ⅲ卷T24在单物体多过程考查动能的计算

2017年高考理综全国卷三、考情分析Ⅰ卷T24考查机械能、功能关系Ⅱ卷T14考查圆周运动、功Ⅱ卷T24考查动能定理、运动学问题的综合应用Ⅲ卷T16考查重力势能、功能关系的应用

2018年高考理综全国卷三、考情分析Ⅰ卷T14动能以及动能和动量的关系Ⅰ卷T18运动的分解和机械能的变化Ⅰ卷T21考查电场力做功、电势能等知识Ⅰ卷T24机械能守恒定律、匀变速直线运动规律及动量守恒定律Ⅱ卷T14动能定理Ⅱ卷T21考查场强、电势差、电场力做功、电势能等Ⅲ卷T19结合运动图像考查功和功率Ⅲ卷T21在电场中考查物体运动的动能、势能关系Ⅲ卷T16在圆周运动、抛体运动中考查动能定理

2019年高考理综全国卷三、考情分析Ⅰ卷T25功、动能定理、动量守恒定律与机械能守恒定律Ⅱ卷T18功能关系以及机械能守恒定律Ⅱ卷T24电场力做功、功能关系以及动能定理Ⅲ卷T24电场力做功、功能关系以及动能定理Ⅲ卷T25动量守恒定律与机械能守恒定律四、复习目标1.学生虽然通过新课学习对功和能有初步了解，但知识和方法掌握比较零散；有些用动能定理很快能解决的题目，他们更倾向于用牛顿运动定律解决。通过本章复习，加强学生对概念的理解，掌握解题的方法：如求变力做功，用动能定理解决问题。2.本章有一些重要模型，但学生没有建立这些物理模型，或对重要物理模型理解不透彻。通过本章复习，掌握常见模型中能量问题：如板块模型、弹簧问题、传送带、连接体。3.学生综合分析问题能力较弱，不注重物理过程的分析，多过程问题是难点。通过将本章知识与直线运动，圆周运动，平抛运动相结合，掌握如何过程分析，并从能量的角度解决问题。1.过好基础关一、功和功率（一），功的理解与计算1．功的理解：F和L必须具备同时性2．功的正负的判断方法(1)恒力做功的判断：依据力与位移方向的夹角来判断．(2)曲线运动中做功的判断：依据F与v的方向夹角α来判断，0°≤α＜90°时，力对物体做正功；90°<α≤180°时，力对物体做负功；α＝90°时，力对物体不做功．(3)依据能量变化来判断：功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功．此法常用于判断两个相联系的物体之间的相互作用力做功的判断．3．恒力做功的计算方法五、复习设计1.过好基础关4．合力做功的计算方法(1)．总功等于合外力做的功：先求出物体所受各力的合力F合，再根据W总＝F合Lcos

α计算总功，但应注意α应是合力与位移l的夹角．(2)．总功等于各力做功的代数和：分别求出每一个力做的功：W1、W2、W3、…，再把各个外力做的功求代数和，即W总＝W1＋W2＋W3＋…5．变力做功的计算方法(1)．用动能定理求变力做功(优先考虑)(2)．用W＝Pt求解，其中P恒定(3)．利用微元法求变力做功(4)．利用F－x图象求变力做功(5)．化变力为恒力求变力做功(6)．利用平均力法求变力做功五、复习设计1.过好基础关6．摩擦力做功(1)摩擦力可以做正功、负功和不做功。(2)一对静摩擦力所做功的代数总和等于零。(3)一对滑动摩擦力所做功的代数和为负值，总功W＝－Ff·l

相对，即摩擦时产生的热量7．一对作用力和反作用力做功作用力做功，反作用力可能做正功，可能做负功，也可能不做功。两力做功之和不一定为零五、复习设计1.过好基础关（二），功率的理解与计算1．公式P＝w/t是平均功率的定义式，适用于任何情况下平均功率的计算．2．公式P＝Fvcos

α既能计算瞬时功率，也能计算平均功率．若v是瞬时值，则计算出的功率是瞬时值，若v是平均值，则计算出的功率是平均值．(1)首先要明确所求功率是平均功率还是瞬时功率．(2)平均功率与一段时间(或过程)相对应，计算时应明确是哪个力在哪段时间(或过程)内做功的平均功率．(3)瞬时功率计算时应明确是哪个力在哪个时刻(或状态)的功3．机车启动模型：⑴恒定功率启动，⑵恒定功率启动(1)无论哪种启动过程，机车的最大速度都等于其匀速运动时的速度，即P＝

F阻vm；加速度ma=F牵－

F阻(2)机车以恒定加速度启动时，匀加速过程结束后功率最大，速度不是最大，(3)机车以恒定功率运行时，牵引力做的功W＝Pt，由动能定理得Pt－F阻x＝ΔEk，此式经常用于求解机车以恒定功率启动过程的位移或速度．五、复习设计1.过好基础关二.动能动能定理（一），动能定理的理解1.动能定理的研究对象是单一物体，或者可以看作单一物体的物体系统。2.W表示所研究过程物体受的合外力做的功，也可以是物体的所有外力做功的代数和。3.既适用于恒力做功，也适用于变力做功；既适用于直线运动，又适用于曲线运动。4.在应用动能定理解决问题时，动能定理中的位移、速度各物理量都要选取同一个惯性参考系，一般都选地面为参考系。5.恒力作用下的物体运动问题，凡不涉及加速度和时间及其运动过程的具体细节，可优先运用动能定理求解。

6.变力做功过程和某些曲线运动问题，用牛顿第二定律结合运动学公式往往难以求解，但用动能定理则迎刃而解。7.过程复杂又不需研究中间状态时，在分析过程的基础上无需深究物体运动过程中状态变化的细节，只需考虑整个过程的功及过程始末的动能。可以把多个过程看作一个全过程进行研究，应用动能定理更方便。五、复习设计1.过好基础关（二）动能定理的应用1.用动能定理解题的步骤

(1)选取研究对象，明确分析运动过程。

(2)分析受力及各力做功的情况，求出总功；也可由动能的变化求总功。

(3)明确过程始、末状态的动能Ek1及Ek2。

(4)列方程W=Ek2-Ek1，必要时注意分析题目潜在的条件，列辅助方程进行求解。2.应用动能定理要注意的几个问题

(1)正确分析物体受力，要考虑物体受到的所有力，包括重力。

(2)要弄清各力做功情况，计算时应把已知功的正、负代入动能定理表达式。

(3)有些力在物体运动全过程中不是始终存在，导致物体的运动包括几个物理过程，物体运动状态、受力情况均发生变化，因而在考虑力做功时，必须根据不同情况分别对待。

(4)列方程W=Ek2-Ek1规范，切忌把功和动能写在一起五、复习设计1.过好基础关（三）动能定理和图像的综合应用五、复习设计1.过好基础关（四）动能定理解决多过程问题1.直线运动+平抛运动2.直线运动+圆周运动3.直线运动+平抛运动+圆周运动4.往复性运动五、复习设计1.过好基础关三.机械能守恒定律（一）重力做功和重力势能

WG=-ΔEp（二）机械能是否守恒的判断方法①从做功情况看，若系统只有重力或弹力做功，其他力不做功，那么系统的机械能守恒，这种方法常用于判断单个物体(与地球构成的系统)的机械能是否守恒。②从能量转化情况看，若系统的机械能与其他形式的能不发生相互转化，则系统的机械能守恒，这种方法常用于判断几个物体构成的系统的机械能是否守恒。五、复习设计1.过好基础关（三）机械能守恒定律的三种表达式五、复习设计1.过好基础关（四）机械能守恒定律的应用五、复习设计1.过好基础关四.功能关系能量守恒定律（一）几种常见的功能关系五、复习设计1.过好基础关（二）摩擦力做功与能量转化五、复习设计项目静摩擦力滑动摩擦力不同点能量的转化方面只有能量的转移，没有能量的转化既有能量的转移，又有能量的转化一对摩擦力的总功方面一对静摩擦力所做功的代数和等于零一对滑动摩擦力所做功的代数和为负值，总功W＝－Ff·l

相对，即摩擦时产生的热量相同点正功、负功、不做功方面①两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功②静摩擦力做正功时，它的反作用力一定做负功③滑动摩擦力做负功时，它的反作用力可能做正功，可能做负功，还可能不做功；但滑动摩擦力做正功或不做功时，它的反作用力一定做负功1.过好基础关（三）能量守恒定律的理解及应用(1)某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等；某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等．(2)使用能量守恒定律解题时，首先确定初末状态，然后分析状态变化过程中哪种形式的能量减少，哪种形式的能量增加，求出减少的能量总和ΔE减与增加的能量总和ΔE增，最后由ΔE减＝ΔE增列式求解．五、复习设计2.研透命题点五、复习设计第1节《功和功率》考点一：功的分析与计算考点二：功率的理解和计算考点三：机车启动问题能力拓展：变力做功的计算方法第2节《动能定理及其应用》考点一：对动能定理的理解考点二：动能定理的应用考点三：动能定理与图像结合问题能力