第五章机械能及其守恒定律.doc

第五章机械能及其守恒定律第1节追寻守恒量动能重力势能机械能势能弹性势能能内能电能核能化学能太阳能电磁能第2节功一、是否做功的判断（一）做功的两个不可缺少的因素1.力2.物体在力的方向上的位移（二）不做功的三种情况1.有力无位移2.无力有位移3.力的方向和位移的方向垂直二、做功的多少的计算（一）力的方向跟位移方向相同时（二）力的方向跟位移方向不成α角时α1.F——力的大小（N）——位移的大小（m）——功(J)2.该式仅适用于恒力做功的计算三、功是标量（一）正功和负功1．原因①若，则，，力F对物体不做功②若，则，，力F对物体做正功③若，则，，力F对物体做负功2.意义①某力做正功，表明该力对物体的运动起动力作用②某力做负功，表明该力对物体的运动起阻力作用，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值）（二）合力做功的计算方法一：先求合力，再求功，即方法二：先求各分力所做的功，再求代数和，即四、有关做功的两个专题（一）摩擦力做功1.静摩擦力可以做正功、负功，也可以不做功，一对静摩擦力做功一定为零2.滑动摩擦力可以做正功、负功，也可以不做功，一对滑动摩擦力做功之和一定为负（二）作用力和反作用力做功1.可以两个力均不做功2.可以一个力做功，另一个力不做功3.可以两个力均做正功，或均做负功4.可以一个力做正功，另一个力做负功第3节功率一、功率的概念（一）意义：是表示做功快慢的物理量定义：功跟完成这些功所用时间的比值叫做功率（二）定义式：（三）单位：1kw=1000w（四）属性：标量注：可正可负二、平均功率和瞬时功率（一）平均功率1．（适用于各种情况）2．（适用于力F为恒力的情况）（二）瞬时功率说明：1．F可以是恒力，也可以是变力；可以是某一个力，也可以是几个力的合力２.v为瞬时速度３.为F与v的夹角三、汽车启动的两种方式（一）以恒定功率启动（阻力不变）1．过程分析①第一阶段：做加速度不断减小的加速运动②第二阶段：做匀速运动tv２.速度图像（二）以恒定加速度启动（阻力不变）1．过程分析①第一阶段：做匀加速运动②第二阶段：做加速度不断减小的加速运动③第三阶段：做匀速运动２.速度图像t第4节重力势能一、重力的功（一）重力做功的计算：重力所做的功等于物重跟起点高度的乘积与物重跟终点高度的乘积之差之差，即（二）重力做功的特点：重力做功，只跟物体的起点和终点位置有关，而跟物体运动的路径无关二、重力势能（一）定义：物体的重力势能等于他所受重力与所处高度的乘积（二）表达式：（三）单位：（四）属性：标量（五）注意点1.重力势能具有相对性①计算重力势能时要选取参考平面②参考平面上方的物体重力势能为正，参考平面下方的物体重力势能为负，在参考平面，物体的重力势能为零2.重力势能是物体跟地球组成的系统所共有的①重力势能不是地球上的物体单独具有的②常说的“物体的重力势能”，只是一种简化的习惯说法三、重力做功与重力势能的关系（一）关系式：1.2.重力势能的变化量与参考平面的选取无关（二）关系：重力所做的功等于物体重力势能变化量的负值1.重力做正功，物体的重力势能减少2.重力做负功，物体的重力势能增加第5节探究弹性势能的表达式一、用什么方法探究弹性势能的表达式？答：用理论探究的方法，取长度为原长时弹簧的弹性势能为零。二、弹簧的弹性势能与拉力所做的功有什么关系？答：相等，即三、怎样计算拉力所做的功？答：用极限的思想“化整为零，集零为整”计算拉力的功，即四、怎样计算上述求和式？答：这用图像法求和，F-x图线下的“面积”即为功,F五、弹簧弹性势能的表达式是什么？答：，式中k为劲度系数，x为形变量。六、弹力做功与弹性势能的关系如何?答：弹力做正功，弹性势能减小；弹力做负功，弹性势能增加。一般地与重力做功与重力势能的关系一样。第6节探究功与物体速度变化的关系一、用什么方法探究功与物体速度变化的关系？答：用实验探究的方法，为简单起见，研究物体初速度为0的情形。二、怎样定量改变橡皮筋对小车做的功？答：用几根完全相同的橡皮筋逐个“并联”，对小车做的功依次为，2,3,4三、怎样测量小车获得的速度？答：取纸带上点迹均匀的部分计算。四、怎样消除摩擦力对小车做功？答：将长木板的一端（打点计时器所在端）适当垫高，使小车能在其上匀速运动。五、怎样寻找跟v的关系？答：用图像法寻求。六、跟v的关系是什么？答：，用，图象是过原点的直线。第7节动能和动能定理一、动能定理的推导（一）情境的设置一质量为m的物体在恒力F的作用下发生的位移为l，速度有增加到。（二）定理的推导由牛顿第二定律得由运动学公式得联立以上两式，消去a得（三）动能概念的引入1.定义：２.单位：J３.属性：标量二、动能定理的表述（一）内容：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化（二）数学表达式：1.指合力所做的功2.指动能的变化