第7章機(jī)械能守恒定律優(yōu)化總結(jié)課件（人教版必修2）

本章優(yōu)化總結(jié),專題歸納整合,章末綜合檢測,本章優(yōu)化總結(jié),知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,知識網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建,專題歸納整合,功的計(jì)算在中學(xué)物理中占有十分重要的地位功的計(jì)算公式WFlcos只能用于恒力做功的情況，不適用于變力做功的計(jì)算在實(shí)際問題中，我們往往要求計(jì)算出變力的功，下面介紹幾種求變力做功的常用方法：,2用微元法求變力的功 在力沿圓周做功的情況下，力F的方向始終與速度方向相同，若將圓周分成許多極短的小圓弧，每段圓弧都可看成一段極短的直線，這些短直線與速度的方向相同力F對質(zhì)點(diǎn)所做的功等于它在每一小段上做功的代數(shù)和這樣，變力做功的問題就能轉(zhuǎn)化為恒力做功的問題了,3用圖象法求變力的功 在Fl圖象中，圖線與兩坐標(biāo)軸所圍的“面積”的代數(shù)和表示力F做的功，“面積”有正有負(fù)，在l軸上方的“面積”為正，在l軸下方的“面積”為負(fù) 4用等效法求變力的功 若某一變力做功等效于某一恒力做功，則就可以應(yīng)用公式WFlcos來求在此類問題中，一般要用到能量轉(zhuǎn)化與守恒的方法，判斷出做功與能量轉(zhuǎn)化的關(guān)系,5用動(dòng)能定理求變力的功 動(dòng)能定理是求解變力做功的常用方法，在研究某一物體受到力的持續(xù)作用而發(fā)生狀態(tài)改變時(shí)，如涉及位移和速度而不涉及時(shí)間時(shí)，應(yīng)首先考慮應(yīng)用動(dòng)能定理 6利用WPt計(jì)算 此種方法多用于功率恒定的情況,如圖71所示，一輛汽車通過一根繩PQ跨過定滑輪提升井中質(zhì)量為m的物體，繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上，設(shè)繩的總長不變，繩的質(zhì)量、定滑輪的質(zhì)量和尺寸、滑輪上的摩擦力 圖71,都忽略不計(jì)開始時(shí)，車在A處，左右兩側(cè)繩都已繃緊并且是豎直的，左側(cè)繩長為H，提升時(shí)車加速向左運(yùn)動(dòng)，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C.設(shè)A到B的距離也為H，車過B點(diǎn)時(shí)的速度為v0，求車由A運(yùn)動(dòng)到B的過程中，繩Q端的拉力對物體所做的功 【精講精析】 車向左加速，物體向上加速，繩子拉力是變力，不能直接用定義式求繩子拉力做的功，只能應(yīng)用動(dòng)能定理,應(yīng)用動(dòng)能定理，一般比應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題要簡單在分析過程的基礎(chǔ)上不用研究物體的運(yùn)動(dòng)過程中細(xì)節(jié)的變化，只需考慮整個(gè)過程的做功量及過程的始末動(dòng)能,4動(dòng)能定理的研究對象可以是單一物體，也可以是能夠看作單一物體的系統(tǒng)，動(dòng)能定理適用于直線運(yùn)動(dòng)，也適用于曲線運(yùn)動(dòng)，因此，比牛頓第二定律的適用范圍更廣泛 5應(yīng)用動(dòng)能定理可以把物體經(jīng)歷的物理過程分為幾段處理，也可以把全過程看作整體階段來處理在應(yīng)用動(dòng)能定理解題時(shí)，要注意以下幾個(gè)問題：,(1)正確分析物體受力，要考慮物體所受的所有外力，包括重力 (2)要弄清各個(gè)外力做功的情況，計(jì)算時(shí)應(yīng)把各已知功的正負(fù)號代入動(dòng)能定理的表達(dá)式 (3)在計(jì)算功時(shí)，要注意有些力不是全過程都做功的，必須根據(jù)不同情況分別對待，求出總功 (4)動(dòng)能定理的計(jì)算式為標(biāo)量式，v必須是相對同一參考系的速度 (5)動(dòng)能是狀態(tài)量，具有瞬時(shí)性，用平均速度計(jì)算動(dòng)能是無意義的,質(zhì)量為5×103 kg的汽車在t0時(shí)刻速度v010 m/s，隨后以P6×104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進(jìn)，經(jīng)72 s達(dá)到最大速度，設(shè)汽車受恒定阻力，其大小為2.5×103 N，求： (1)汽車的最大速度vm； (2)汽車在72 s內(nèi)經(jīng)過的路程s.,【答案】 (1)24 m/s (2)1252 m,1判斷機(jī)械能守恒的方法一般有兩種 (1)對某一物體，若只有重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)做功，其他力不做功(或其他力做功的代數(shù)和為零)，則該物體的機(jī)械能守恒,(2)對某一系統(tǒng)，物體間只有動(dòng)能和重力勢能及彈性勢能相互轉(zhuǎn)化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機(jī)械能的傳遞，機(jī)械能也沒有轉(zhuǎn)變成其他形式的能(如沒有內(nèi)能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機(jī)械能守恒 2應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟 (1)明確研究對象，選取研究過程；,(2)對物體進(jìn)行受力分析，分析各力做功情況，判斷機(jī)械能是否守恒； (3)選取參考平面，確定物體在始末狀態(tài)的機(jī)械能； (4)根據(jù)機(jī)械能守恒定律列方程求解(選取不同的參考平面應(yīng)以解題方便為原則),如圖72所示，一輕桿可繞O點(diǎn)的水平軸無摩擦地轉(zhuǎn)動(dòng)，桿兩端各固定一個(gè)小球，球心到O軸的距離分別為r1和r2，球的質(zhì)量分別為m1和m2，且m1m2，r1r2.將桿由水平位置從靜止開始釋放，不考慮空氣阻力，求小球m1擺到最低點(diǎn)時(shí)的速度是多少？ 圖72,1. 能量是物體對外做功的本領(lǐng) 能量的具體值往往無多大意義，我們關(guān)心的大多是能量的變化量能量的變化必須通過做功才能實(shí)現(xiàn)，某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系，即所謂功能關(guān)系,2功是能量轉(zhuǎn)化的量度 (1)合外力對物體所做的功等于物體動(dòng)能的改變W合Ek2Ek1，即動(dòng)能定理 (2)重力做功對應(yīng)重力勢能的改變WGEpEp1Ep2，重力做正功，重力勢能減少；重力做負(fù)功，重力勢能增加 (3)彈簧彈力做功與彈性勢能的改變相對應(yīng)WFEpEp1Ep2，彈力做正功，彈性勢能減少；彈力做負(fù)功，彈性勢能增加,(4)除重力(或系統(tǒng)內(nèi)的彈力)以外的其他力做的功與物體機(jī)械能的增量相對應(yīng)，即WE. (5)一對相互作用的滑動(dòng)摩擦力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)內(nèi)能的增量，即Ff·s相對Q. 3用功能關(guān)系解決的兩類問題 (1)已知功求能量的轉(zhuǎn)化或能量的數(shù)值 (2)已知能量轉(zhuǎn)化數(shù)值求某個(gè)力做功,(2011年寧德高一檢測)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)水平傳送帶以速度v勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，一質(zhì)量為m的小木塊由靜止輕放在傳送帶上，若小木塊與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，如圖73所示，當(dāng)小木塊與傳送帶相對靜止時(shí)，求： 圖73,(1)小木塊的位移 (2)傳送帶轉(zhuǎn)過的路程 (3)小木塊獲得的動(dòng)能 (4)摩擦過程產(chǎn)生的熱量 (5)電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)傳送帶勻速轉(zhuǎn)動(dòng)輸出的總能量,章末綜合檢測,本部分內(nèi)容講解結(jié)束,點(diǎn)此進(jìn)入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來學(xué)校和回家的路上要注意安全,