2022年高二物理《功能关系 能量守恒定律》教案

2022年高二物理功能关系 能量守恒定律教案教材分析能量守恒定律是物理中三大守恒定律之一，既适用于宏观世界也适用于微观世界，而功又是能量转化的量度，所有涉及能量转化的题目都可用功能关系来求解因此，有关功能关系的命题范围广阔，既可以与力学联系，也能与电学、磁学等其他物理知识相联系，凡是能用机械能守恒定律和动能定理解决的问题，都可以用功能关系解决，功能关系。能量守恒的题目在今后的高考中仍是高考考查的热点学情分析学生在学习了功和动能，重力势能、弹性势能和机械能的概念后，对功和能的关系已有了一定的了解，但是对功和能的具体的转化在应用中还是比较模糊的，通过本节内容的学习会对功和能以及能的定恒有进步的了解和认识。教学目标知识与技能1掌握功和能之间的关系，掌握物理量之间的联系的方法。2掌握能量守恒定律, 知道是自然界中的普遍的适用的规律。3知道摩擦力做功的特点以及作用力与反作用力做功的情况。过程与方法1学会在具体的问题中判定物体的机械能是否守恒；2初步学会从能量转化和守恒的观点来解释物理现象，分析问题。情感、态度与价值观通过能量守恒的教学，使学生树立科学观点，理解和运用自然规律，并用来解决实际问题。教学重点掌握功和能之间的关系以及摩擦力做功的特点教学难点摩擦力做功的特点以及作用力与反作用力做功的情况教学过程考点学生活动及问题研讨一、功能关系1做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。2.功能关系功是能量转化的量度（1）重力做功等于物体重力势能的改变，即WGEp1Ep2Ep（2）电场力做功等于电势能的改变，即W电Ep1Ep2Ep.（3）弹簧弹力做功等于弹性势能的改变，即W弹Ep1Ep2Ep（4）合外力做功等于物体动能的改变，即W合Ek2Ek1Ek（5）只有重力和弹簧的弹力做功，机械能守恒（6） 重力和弹簧的弹力以外的力所做的功等于机械能的增加 （7）克服一对滑动摩擦力所做的净功等于机械能的减少（ 为相对滑动的距离）（8） 克服安培力所做的功等于感应电能的增加例题1(xx无锡模拟)有一滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底部向上运动，当它回到出发点时速率变为v2，且v2v1，则(C)课堂新坐标P68.A上升过程中机械能增加，下降过程中机械能增加B上升过程中机械能增加，下降过程中机械能减少C上升过程中机械能减少，下降过程中机械能减少D上升过程中机械能减少，下降过程中机械能增加针对训练:1如图所示，卷扬机的绳索通过定滑轮用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移动在移动过程中，下列说法正确的是() AF对木箱做的功等于木箱增加的动能与木箱克服摩擦力所做的功之和BF对木箱做的功等于木箱克服摩擦力和克服重力所做的功之和C木箱克服重力做的功等于木箱增加的重力势能DF对木箱做的功等于木箱增加的机械能与木箱克服摩擦力做的功之和二、能量守恒定律1内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式。或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移的过程中，能量的总量保持不变。2表达式： 3对定律的理解(1)某种形式的能减少，一定存在其他形式的能增加，且减少量和增加量一定相等； (2)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，4应用定律解题的步骤(1)分清有几种形式的能在变化，如动能、势能(包括重力势能、弹性势能、电势能)、内能等(2)明确哪种形式的能量增加，哪种形式的能量减少，并且列出减少的能量E减和增加的能量E增的表达式(3)列出能量守恒关系式：E减E增例2如右图所示，一小定滑轮(直径大小不计)距地面高度刚好为一链条的长度L，一人用轻绳跨过定滑轮系住链条的一端，用力将全部堆放在光滑水平地面上的链条向上拉动，当链条有 长度跨过定滑轮时，人不再用力拉绳，这时链条仍继续运动，最后刚好停在滑轮上，不计一切摩擦，设链条质量为m，则人的拉力做的功是多少？答案：针对训练:1(xx广州模拟)下列说法正确的是(C) 课堂新坐标P69.A随着科技的发展，第一类永动机是可以制成的B太阳照射到地球上的光能转化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空间的能量都消失了C“既要马儿跑，又让马儿不吃草”违背了能量转化和守恒定律，因而是不可能D有种“全自动”手表，不用上发条，也不用任何形式的电源，却能一直走动，说明能量可以凭空产生三、摩擦力做功的特点1能量的转化方面静摩擦力：在做功的过程中，只有机械能从一个物体转移到另一个物体(静摩擦力起着传递机械能的作用)，而没有机械能转化为其他形式的能量滑动摩擦力：（1）相互摩擦的物体通过滑动摩擦力做功，将部分机械能从一个物体转移到另一个物体（2）)部分机械能转化为内能，此部分能量就是系统机械能的损失量2一对摩擦力的总功方面静摩擦力：一对静摩擦力所做功的代数总和等于零滑动摩擦力：一对相互作用的滑动摩擦力对物体系统所做的总功，等于摩擦力与两个物体相对路程的乘积，即WFfFfl相对，表示物体克服摩擦力做功，系统损失的机械能转变成内能3正功、负功、不做功方面两种摩擦力对物体可以做正功、负功，还可以不做功例3如图所示，木块A放在木块B的左端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做功为W1，产生的热量为Q1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，产生的热量为Q2，则应有 ( A)AW1W2，Q1Q2BW1W2，Q1Q2CW1W2，Q1Q2 DW1W2，Q1Q2针对训练: 课堂新坐标P701(xx莫城模拟)如图所示，AB为半径R0.8 m的1/4光滑圆弧轨道，下端B恰与小车右端平滑对接小车质量M3 kg，车长L2.06 m，车上表面距地面的高度h0.2 m现有一质量m1 kg的小滑块，由轨道顶端无初速释放，滑到B端后冲上小车已知地面光滑，滑块与小车上表面间的动摩擦因数0.3，当车运动了1.5 s时，车被地面装置锁定(g10 m/s2)试求：(1)滑块到达B端时，轨道对它支持力的大小；(2)车被锁定时，车右端距轨道B端的距离；(3)从车开始运动到被锁定的过程中，滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小； 【板书设计】一、功能关系1做功的过程是能量转化的过程，功是能的转化的量度。2.功能关系功是能量转化的量度（1）WGEp1Ep2Ep（2）W电Ep1Ep2Ep.（3）W弹Ep1Ep2Ep（4）W合Ek2Ek1Ek（5）WF=0（6） （7）（8） 克服安培力所做的功等于感应电能的增加二、能量守恒定律1内容：2表达式：三、摩擦力做功的特点1能量的转化方面2一对摩擦力的总功方面3正功、负功、不做功方面例题分析：分类练习C类：理解1对于功和能,下列说法正确的是( BCD ) A.功和能的单位相同,它们的概念也相同B.做功的过程就是物体能量转化的过程C.做了多少功,就有多少能量发生了转化D.各种不同形式的能可以互相转化,且在转化的过程中,能的总量是守恒的B类：理解2已知货物的质量为m,在某段时间内起重机将货物以a的加速度加速升高h,则在这段时间内叙述正确的是(重力加速度为g)( D )A.货物的动能一定增加mah-mgh B.货物的机械能一定增加mahC.货物的重力势能一定增加mah D.货物的机械能一定增加mah+mghA类：综合应用3NBA篮球赛非常精彩，吸引了众多观众经常有这样的场面：在终场前0.1 s，运动员把球投出且准确命中，获得比赛的胜利如果运动员投篮过程中对篮球做功为W，出手高度(相对地面)为h1，篮筐距地面高度为h2，球的质量为m，空气阻力不计，则篮球进筐时的动能表达式是(A)AWmgh1mgh2 BWmgh2mgh1Cmgh1mgh2W Dmgh2mgh1W