第7章機械能守恒定律優(yōu)化總結課件（人教版必修2）

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本章優(yōu)化總結,,,,,,,,,,專題歸納整合,章末綜合檢測,本章優(yōu)化總結,,知識網(wǎng)絡構建,知識網(wǎng)絡構建,專題歸納整合,功的計算在中學物理中占有十分重要的地位．功的計算公式W＝Flcosα只能用于恒力做功的情況，不適用于變力做功的計算．在實際問題中，我們往往要求計算出變力的功，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對質點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化為恒力做功的問題了．,3．用圖象法求變力的功 在F－l圖象中，圖線與兩坐標軸所圍的“面積”的代數(shù)和表示力F做的功，“面積”有正有負，在l軸上方的“面積”為正，在l軸下方的“面積”為負． 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，則就可以應用公式W＝Flcosα來求．在此類問題中，一般要用到能量轉化與守恒的方法，判斷出做功與能量轉化的關系．,5．用動能定理求變力的功 動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，如涉及位移和速度而不涉及時間時，應首先考慮應用動能定理． 6．利用W＝Pt計算 此種方法多用于功率恒定的情況．,如圖7－1所示，一輛汽車通過一根繩PQ跨過定滑輪提升井中質量為m的物體，繩的P端拴在車后的掛鉤上，Q端拴在物體上，設繩的總長不變，繩的質量、定滑輪的質量和尺寸、滑輪上的摩擦力 圖7－1,都忽略不計．開始時，車在A處，左右兩側繩都已繃緊并且是豎直的，左側繩長為H，提升時車加速向左運動，沿水平方向從A經(jīng)過B駛向C.設A到B的距離也為H，車過B點時的速度為v0，求車由A運動到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，只能應用動能定理．,應用動能定理，一般比應用牛頓第二定律結合運動學公式解題要簡單．在分析過程的基礎上不用研究物體的運動過程中細節(jié)的變化，只需考慮整個過程的做功量及過程的始末動能．,4．動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)，動能定理適用于直線運動，也適用于曲線運動，因此，比牛頓第二定律的適用范圍更廣泛． 5．應用動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．在應用動能定理解題時，要注意以下幾個問題：,(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)要弄清各個外力做功的情況，計算時應把各已知功的正負號代入動能定理的表達式． (3)在計算功時，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)動能定理的計算式為標量式，v必須是相對同一參考系的速度． (5)動能是狀態(tài)量，具有瞬時性，用平均速度計算動能是無意義的．,質量為5×103 kg的汽車在t＝0時刻速度v0＝10 m/s，隨后以P＝6×104W的額定功率沿平直公路繼續(xù)前進，經(jīng)72 s達到最大速度，設汽車受恒定阻力，其大小為2.5×103 N，求： (1)汽車的最大速度vm； (2)汽車在72 s內經(jīng)過的路程s.,【答案】 (1)24 m/s (2)1252 m,1．判斷機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)，則該物體的機械能守恒．,(2)對某一系統(tǒng)，物體間只有動能和重力勢能及彈性勢能相互轉化，系統(tǒng)跟外界沒有發(fā)生機械能的傳遞，機械能也沒有轉變成其他形式的能(如沒有內能產(chǎn)生)，則系統(tǒng)的機械能守恒． 2．應用機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)對物體進行受力分析，分析各力做功情況，判斷機械能是否守恒； (3)選取參考平面，確定物體在始末狀態(tài)的機械能； (4)根據(jù)機械能守恒定律列方程求解(選取不同的參考平面應以解題方便為原則)．,如圖7－2所示，一輕桿可繞O點的水平軸無摩擦地轉動，桿兩端各固定一個小球，球心到O軸的距離分別為r1和r2，球的質量分別為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擺到最低點時的速度是多少？ 圖7－2,1. 能量是物體對外做功的本領 能量的具體值往往無多大意義，我們關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，即所謂功能關系．,2．功是能量轉化的量度 (1)合外力對物體所做的功等于物體動能的改變．W合＝Ek2－Ek1，即動能定理． (2)重力做功對應重力勢能的改變．WG＝－ΔEp＝Ep1－Ep2，重力做正功，重力勢能減少；重力做負功，重力勢能增加． (3)彈簧彈力做功與彈性勢能的改變相對應．WF＝－ΔEp＝Ep1－Ep2，彈力做正功，彈性勢能減少；彈力做負功，彈性勢能增加．,(4)除重力(或系統(tǒng)內的彈力)以外的其他力做的功與物體機械能的增量相對應，即W＝ΔE. (5)一對相互作用的滑動摩擦力做功的代數(shù)和等于系統(tǒng)內能的增量，即Ff·s相對＝Q. 3．用功能關系解決的兩類問題 (1)已知功求能量的轉化或能量的數(shù)值． (2)已知能量轉化數(shù)值求某個力做功．,(2011年寧德高一檢測)電動機帶動水平傳送帶以速度v勻速轉動，一質量為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摩擦因數(shù)為μ，如圖7－3所示，當小木塊與傳送帶相對靜止時，求： 圖7－3,(1)小木塊的位移． (2)傳送帶轉過的路程． (3)小木塊獲得的動能． (4)摩擦過程產(chǎn)生的熱量． (5)電動機帶動傳送帶勻速轉動輸出的總能量．,章末綜合檢測,本部分內容講解結束,點此進入課件目錄,按ESC鍵退出全屏播放,謝謝使用,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,