2019-2020年高中物理 《机械能》导学案 教科版必修2.doc

2019-2020年高中物理 机械能导学案 教科版必修2【学习目标】1、知道功的概念及做功的条件，掌握恒力做功的计算方法。 2、掌握功率的概念、理解功率的含义。 3、掌握动能、重力势能、弹性势能等概念及其物理意义。 4、掌握动能定理，并能运用动能定理分析与解决相关的力学问题。5、理解机械能守恒的条件，掌握运用机械能守恒定律分析与解决相关的力学问题。【重点难点】运用动能定理、机械能守恒定律分析与解决相关的力学问题。【使用说明及学法指导】细读教材，根据旧知回顾的提示先自学然后通过小组合作完成导学案。【旧知回顾】知识点一、功和功率（一）、功1、做功的两个要素：_和_。2、恒力做功的公式：W=_。（1）当00900时，W0，力对物体做_功。（4）总功的计算：W合=W1+W2+Wn（二）、功率1、平均功率 表达式：P=_。2、瞬时功率 表达式：P_（v为瞬时速度）3、机车功率 P=Fv 其中F为机车的_,v为机车的_。检测1、用400N的力在水平地面上拉车行走50m，拉力与车前进的方向成30角。那么，拉力对车做的功是多少？ 检测2、两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1和F2的合力对物体做功为多少？检测3、质量为m=1kg的物体从某一高度自由下落，空气阻力不计，取g=10m/s2,则在第1s内重力做功为多少？第1s内重力做功的平均功率为多少？第1s末重力做功的瞬时功率为多少？知识点二、动能和动能定理1、动能表达式：Ek=_。2、动能定理（1）内容表述：_。（2）表达式：动能定理表达式_。 3、应用动能定理解题的步骤：（1）明确研究对象以及它运动过程。（2）明确题设条件和已知量、未知量、待求量。（3）选取物理过程，并结合物理过程进行受力分析，求出各力对物体所做的功。（4）由动能定理列方程求解并讨论。（5）应注意的问题：力对物体所做的正功、负功必须弄明白。 知识点三、机械能守恒定律1、重力做功的特点：重力做功与路径_，只与始末位置的竖直高度差有关。 其表达式为：_ 。2、重力做功与重势能变化间的关系：重力做的功等于重力势能的减少量，即_3、重力势能（1）重力势能表达式：Ep=_（选取的参考平面不同，物体的高度h是不同的，因此重力势能具有相对性）。（2）重力做功改变物体的重力势能，重力势能的改变量与参考平面选取无关。即WG=Ep1-Ep2=_。4、机械能守恒定律的条件:只有_做功，其它力均不做功。 5、机械能守恒定律的常用表达式有三种形式：（1）E1 =E2(E1 、E2分别表示系统初、末状态时的总机械能)（从守恒的角度看）； （2）Ek =-Ep(表示系统势能的减少量等于动能的增加量)（从转化的角度看）；（3）EA=-EB (表示系统只有A、B两物体时，A增加的机械能等于B减少的机械能)（从转移的角度看）。【课堂探究】1、质量为m=1kg的物体以v0=10m/s的速度水平抛出，空气阻力不计，取g=10m/s2,则在第1s内重力做功为多少？第1s内物体减少的重力势能多少？第1s内物体增加的动能为多少？ 2、质量为m=3kg的物体在F=6N的水平力作用下，在光滑水平面上从静止开始运动，运动时间t=3s，求：(1)力F在t=3s内对物体所做功的平均功率；(2)在3s末力F对物体做功的瞬时功率是多少？ 3、一物体静止在不光滑的水平面上，已知m=1 kg,=0.1，现用水平外力F=10 N拉其运动4m，后立即撤去水平外力F，求其还能滑多远？(g取10 m/s2)4、质量为4t的机车，发动机的最大输出功率为100kW，运动阻力恒为，试求：（1）机车能达到的最大速度是多少？（2）当机车的速度为10m/s时，机车的加速度为多少？5、一个质量为m的小球用长为L的细线悬挂于O点。小球在水平力F的作用下，从平衡位置P缓慢移到Q点，细线偏离竖直方向的角度为，如图所示。则力F做的功为多少？6、如图，一条铁链长为2m，质量为10kg，放在水平地面上，拿住一端匀速提起铁链直到铁链全部离开地面，物体克服重力做功为多少? 拉力做功为多少？7、将物体由地面竖直上抛，如果不计空气阻力，物体能够达到的最大高度为H，当物体在上升过程中的某一位置，它的动能是重力势能的2倍，则这一位置的高度是多少？【能力提升】8、如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点。（1）求物块初始位置相对于圆形轨道底部高度h的最小值。（2）若物块在最高点对轨道的压力等于5mg,求物块初始位置相对于圆形轨道底部高度h的大小。