魯科物理必修2 第1章第2節(jié)《功和能》

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第2節(jié)功和能,,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動講練,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第2節(jié),,課前自主學(xué)案,,,課標(biāo)定位,課標(biāo)定位,學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.理解功的原理，知道使用任何機(jī)械可以省力但不能省功，能利用功的原理進(jìn)行有關(guān)運(yùn)算．2．理解功和能的含義，掌握功和能的關(guān)系．3．初步學(xué)會用能量觀點(diǎn)分析問題和解決問題．重點(diǎn)難點(diǎn)：能的概念及對功是能量轉(zhuǎn)化量度的理解．,課前自主學(xué)案,一、機(jī)械功的原理1．內(nèi)容：使用任何機(jī)械時，動力對機(jī)械所做的功總是_____機(jī)械克服阻力所做的功．2．公式：W動＝W阻＝_______________或_____________________．3．說明：機(jī)械功的原理說明使用任何機(jī)械都_______．,等于,W有用＋W額外,W輸入＝W輸出＋W損失,不省功,二、做功和能的轉(zhuǎn)化1．能的概念：如果一個物體能夠?qū)e的物體____，我們就說這個物體具有_____．能有各種不同的形式，如_____、_____、_____、_______等．不同的運(yùn)動形式對應(yīng)于不同形式的能．無論是微觀的分子、電子，還是宏觀的天體，都在運(yùn)動，因此，_____是物體的固有屬性，一種形式的運(yùn)動對應(yīng)著相應(yīng)形式的能，如由于機(jī)械運(yùn)動而具有的能稱為_______．2．做功和能的轉(zhuǎn)化做功的過程就是_________的過程，做了多少功，就有多少能量發(fā)生了_____．即功是_________的量度．,做功,能量,動能,勢能,熱能,化學(xué)能,動能,機(jī)械能,能量轉(zhuǎn)化,轉(zhuǎn)化,能量轉(zhuǎn)化,核心要點(diǎn)突破,一、對機(jī)械功原理的理解1．功的原理表達(dá)式W動＝W阻＝W有用＋W額外或W輸入＝W輸出＋W損失2．功的表示符號的意義(1)W動＝W總：動力對機(jī)械做的功(2)W阻：機(jī)械克服所有阻力做的功(3)W有用＝W輸出：機(jī)械克服有用阻力做的功(4)W額外＝W損失：機(jī)械克服額外阻力做的功,3．“不能省功”的含義(1)使用機(jī)械與不使用機(jī)械而直接用手所做的功是相等的，此種機(jī)械是理想機(jī)械．(2)使用機(jī)械比不使用機(jī)械而直接用手所做的功要多，即更費(fèi)功，此種機(jī)械為非理想機(jī)械．,4．應(yīng)用根據(jù)功的原理，使用任何機(jī)械都不能省功，但增大做功時的位移可以省力，增大做功時的作用力可以省位移，有些機(jī)械不省力也不省位移，但能改變做功方式，改善我們的工作環(huán)境．(1)省力機(jī)械：扳手、千斤頂、螺絲刀、開瓶器、斜面等．(2)省位移的機(jī)械：理發(fā)剪、自行車、筷子、魚竿等．(3)不省力也不省位移但改變工作方式的機(jī)械：定滑輪、等臂杠桿等．,二、功和能的比較1．能量的概念：能量是標(biāo)量，也是狀態(tài)量，由物體的狀態(tài)決定，物體處于一定的狀態(tài)就對應(yīng)一定的能量．一個物體能夠?qū)ν庾龉?具有對外做功的本領(lǐng))，則稱這個物體具有能量，如運(yùn)動的物體具有動能，被舉高的物體具有重力勢能，發(fā)生形變的彈簧具有彈性勢能．能是用來反映物體具有做功本領(lǐng)的物理量．2．能量的形式：能量有各種不同的形式，不同的運(yùn)動形式對應(yīng)于不同形式的能．如：機(jī)械運(yùn)動對應(yīng)機(jī)械能(動能和勢能)；熱運(yùn)動對應(yīng)有內(nèi)能；電磁運(yùn)動對應(yīng)有電磁能；原子和原子核運(yùn)動對應(yīng)有原子能等．,3．功和能的區(qū)別與聯(lián)系(1)區(qū)別能是物體運(yùn)動狀態(tài)決定的物理量，即狀態(tài)量；而功則是和物體運(yùn)動狀態(tài)變化過程有關(guān)的物理量，即過程量，兩者有著本質(zhì)的區(qū)別，功和能不能相互代替．(2)聯(lián)系①做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，能量轉(zhuǎn)化的過程也就是做功的過程．②做功與能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值相等，即做了多少功，就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化．因此可以用做功的多少來量度能量轉(zhuǎn)化的多少，反之，亦可用能量轉(zhuǎn)化的多少來計(jì)算做功的多少．,課堂互動講練,如圖1－2－1所示，把同一物體分別沿BA、CA、DA三個光滑斜面勻速推到同一高度的A點(diǎn)，下列說法中正確的是()A．沿BA斜面最費(fèi)力，做的功最多B．沿DA斜面最費(fèi)力，做的功最少C．沿三個斜面推力大小都一樣，沿DA斜面最省功D．沿三個斜面做的功一樣多，沿BA斜面最省力,圖1－2－1【思路點(diǎn)撥】光滑斜面是理想機(jī)械，可根據(jù)功的原理判斷做功多少．,【精講精析】由功的原理知，使用任何機(jī)械都不省功，由于不計(jì)摩擦，無論沿哪個斜面將物體推上A點(diǎn)，都與不用斜面直接將物體從E點(diǎn)勻速推到A點(diǎn)做的功一樣多．若推力為F，坡長為L，則有FL＝Gh，L越長，F(xiàn)越小，所以選項(xiàng)D正確．選項(xiàng)A、B、C錯誤．【答案】D【方法總結(jié)】根據(jù)功的原理，使用任何機(jī)械都不省功，要省力就要多移動距離，要少移動距離就要多用力．,如圖1－2－2所示的裝置，在光滑水平面上，將一木球靠在輕質(zhì)彈簧上，壓縮后松手，彈簧將木球彈出．已知人壓縮彈簧做了40J的功，則松手前，彈簧的彈性勢能為________J．在彈簧恢復(fù)原長的過程中，彈簧對木球做了________J的功，此過程中________能轉(zhuǎn)化為________能．木球離開彈簧后的動能為________J.,圖1－2－2【思路點(diǎn)撥】能量的轉(zhuǎn)化和改變與做功密切相關(guān)；具有能量的物體通過做功可以實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化．,【自主解答】人壓縮彈簧對彈簧做多少功，彈簧的彈性勢能就增加多少；在彈簧恢復(fù)原長的過程中，彈簧通過對木球做功，彈性勢能全部轉(zhuǎn)化為木球的動能．即人壓縮彈簧，彈簧的彈性勢能為40J；彈簧復(fù)原時，對木球做功為40J，是彈性勢能轉(zhuǎn)化為木球的動能；木球離開彈簧時獲得40J的動能．【答案】4040彈簧的彈性勢木球的動40【方法總結(jié)】功和能是密切相關(guān)的兩個物理量，它們既有聯(lián)系，又有區(qū)別．既要從概念上加以區(qū)分，又要正確理解它們的關(guān)系．,變式訓(xùn)練如圖1－2－3表示撐桿跳高運(yùn)動的幾個階段：助跑、撐桿起跳、越橫桿．下面定性地說明在這幾個階段中能量的轉(zhuǎn)化情況，其中不正確的是()圖1－2－3,A．運(yùn)動員助跑階段，身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員和桿的動能B．起跳階段，運(yùn)動員的動能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的重力勢能，使人體升高C．起跳階段，運(yùn)動員的動能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的重力勢能和桿的彈性勢能，使人體升高D．運(yùn)動員上升越過橫桿后，運(yùn)動員的重力勢能轉(zhuǎn)化為動能,解析：選B.助跑階段：運(yùn)動員做功將自身化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員和桿的動能，A正確；起跳階段：運(yùn)動員的動能和身體中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為運(yùn)動員的重力勢能和桿的彈性勢能，B錯誤，C正確；運(yùn)動員上升越過橫桿后，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，D正確．故選B.,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,