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四能量守恒定律教案

物理学科一对一辅导教案学生姓名 校区年级高一学科物理 授课教师 冯老师上课时间 年 月 日第( )次课 共( )次课课时:3课时教学课题《能量守恒定律》复习教案教学目标知识目标:(1)清楚能量和做功的关系。

(2)知道并了解能量守恒的本质并会用能量守恒定律解题。

(3)清楚弹簧在形变过程中的能量转换。

(4)了解传送带运动过程中热能的求法教学重点与难点重点:能量守恒定律的应用。

难点:学会在实际问题中运用能量守恒定律解决问题。

能量守恒定律知识梳理知识点一、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)导致能量守恒定律最后确立的两类重要事实是:确认了永动机的不可能性和发现了各种自然现象之间的相互关系与转化. .知识点二、功和能量的转化关系(1)合外力对物体所做的功等于物体动能的增量. W 合=E k2一E k1(动能定理)(2)只有重力做功(或弹簧的弹力)做功,物体的动能和势能相互转化,物体的机械能守恒。

(3)重力功是重力势能变化的量度,即W G =-ΔE P 重=一(E P 末一E P 初) =E P 初一E P 末(4)弹力功是弹性势能变化的量度,即:W 弹=一△E P 弹=一(E P 末一E P 初) =E P 初一E P 末 (5)除了重力,弹力以外的其他力做功是物体机械能变化的量度,即:W 其他=E 末一E 初 (6)一对滑动摩擦力对系统做总功是系统机械能转化为内能的量度,即:f ·S 相=Q【典型例题1】如图,一固定斜面倾角为30°,一质量为m 的小物块自斜面底端以一定的初速度,沿斜面向上做匀减速运动,加速度的大小等于重力加速度的大小g 。

若物块上升的最大高度为H ,则此过程中,物块的( )A .动能损失了2mgHB .动能损失了mgHC .机械能损失了mgHD .机械能损失了12mgH一个漂在水面上的木箱,使其由水面开始加速上升到某一高度,若考虑空气阻力而不考虑空气浮力,则在此过程中,以下说法正确的有( )A.力F所做功减去克服空气阻力所做的功等于重力势能的增量B.木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C.力F、重力、空气阻力三者合力所做的功等于木箱动能的增量D.力F和空气阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量【同步训练1】一颗子弹以某一水平速度击中了静止在光滑水平面上的木块,并从中穿出.对于这一过程,下列说法正确的是( )A.子弹减少的机械能等于木块增加的机械能B.子弹减少的动能等于木块增加的动能C.子弹减少的机械能等于木块增加的动能与木块增加的内能之和D.子弹减少的动能等于木块增加的动能与子弹和木块增加的内能之和【同步训练2】一块长木板P放在固定斜面上,木板上又放物体M,P、M之间有摩擦,斜面和木板的摩擦不计,以恒力F沿斜面向上拉木板P,使之由静止运动一段距离x1,M向上运动了x2,且x2<x1。

在此过程中,下列说法中正确的是( )A.外力F做的功等于P和M机械能的增量B.P对M的摩擦力做的功等于M机械能的增量C.外力F做的功等于P和M机械能的增量与P克服摩擦力做的功之和D.P对M摩擦力做的功等于M对P摩擦力做的功知识点三、相对运动中的功能关系注意:1.两个摩擦力做功的位移2.相对位移有时候相加有时候相减3.内能的计算公式【典型例题1】如图所示,木块A放在木块B上左端,用力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,生热为Q1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动,这次F做的功为W2,生热为Q2,则应有()A. W1<W2, Q1= Q2 B. W1= W2, Q1=Q2C. W1<W2, Q1<Q2 D. W1=W2, Q1<Q2【典型例题2】如图所示,光滑水平面上放着足够长的木板B,木板B上放着木块A,A、B接触面粗糙,现用一水平拉力F作用在B上使其由静止开始运动,用F f1代表B对A的摩擦力,F f2代表A对B的摩擦力,下列说法正确的有( )A.力F做的功一定等于A、B系统动能的增加量B.力F做的功一定小于A、B系统动能的增加量C.力F f1对A做的功等于A动能的增加量D.力F、F f2对B做的功之和等于B动能的增加量在小车的最左端。

现用一水平恒力F 作用在小物块上,使小物块从静止开始做匀加速直线运动。

小物块和小车之间的摩擦力为F f ,小物块滑到小车的最右端时,小车运动的距离为x 。

此过程中,以下结论正确的是( )A .小物块到达小车最右端时具有的动能为(F -F f )·(L +x )B .小物块到达小车最右端时,小车具有的动能为F f xC .小物块克服摩擦力所做的功为F f (L +x )D .小物块和小车增加的机械能为Fx【同步训练1】如图所示,质量为M 、长为L 的木板置于光滑的水平面上,一质量为m 的滑块放置在木板左端,滑块与木板间滑动摩擦力大小为f ,用水平的恒定拉力F 作用于滑块。

当滑块运动到木板右端时,木板在地面上移动的距离为s ,滑块速度为v 1,木板速度为v 2,下列结论中正确的是( )A .上述过程中,F 做功大小为12mv 12+12Mv 22B .其他条件不变的情况下,M 越大,s 越小C .其他条件不变的情况下,F 越大,滑块到达右端所用时间越长D .其他条件不变的情况下,f 越大,滑块与木板间产生的热量越多【同步训练2】如图所示,一块长木板B 放在光滑的水平面上,在B 上放一物体A ,现以恒定的外力拉B ,由于A ,B 间摩擦力的作用,A 将在B 上滑动,以地面为参考系,A 和B 都向前移动一段距离,在此过程中( )A .外力F 做的功等于A 和B 动能的增量 B .B 对A 的摩擦力所做的功等于A 的动能的增量C .A 对B 的摩擦力所做的功等于B 对A 的摩擦力所做的功D .外力F 对B 做的功等于B 的动能的增量与B 克服摩擦力所做的功之和【同步训练3】如图所示,质量为m 的长木板A 静止在光滑水平面上,另两个质量也是m 的铁块B 、C 同时从A 的左右两端滑上A 的上表面,初速度大小分别为v 和2v ,B 、C 与A 间的动摩擦因数均为μ. ⑴试分析B 、C 滑上长木板A 后,A 的运动状态如何变化?(2)当B 、C 滑上长木板到长木板刚开始运动的过程中,摩擦产生的热量为多少?【同步训练4】如图所示,质量m A 为4.0kg 的木板A 放在水平面Bv 2vABm B为1.0kg的小物块B(视为质点),它们均处于静止状态。

木块突然以水平向右的3m/s的的速度开始运动,当小物块滑离木板时,木板的动能E kA为8.0J,小物块的动能E kB为0.50J,重力加速度取10m/s2,求:木板的长度L。

知识点四、传送带中的功能关系问题分析注意:1.小物体的运动情况,先匀加速,后匀速,匀速过程不产生热量2.内能的大小与二者动能的关系3.发动机做的功的去向【典型例题1】水平传送带以速度V匀速传动,一质量为m的小木块A由静止轻放在传送带上,若小木块与传送带间的动摩擦因数为μ,如图所示,在小木块与传送带相对静止时,转化为内能的能量为()A.mv2 B.2mv2 C.1/4mv2 D.1/2mv2【典型例题2】水平放置的足够长的传送带在电动机带动下以恒定速度V匀速传动,在传送带左端轻轻放上质量为m的物体,并且当物体相对地面的位移为S时,它恰好与传送带速度相同,以下说法不正确的是( ) A.物体对传送带做的功为 1/2mv2B.传送带对物体做的功为1/2mv2C.由于物体和传送带相对滑动而产生的热量为1/2mv2D.电动机在此过程中产生的能量至少为mv2【典型例题3】如图所示,足够长传送带与水平面的夹角为θ,物块a通过平行于传送带的轻绳跨过光滑轻滑轮与物块b相连。

开始时,a、b及传送带均静止且m b>m a sin θ。

现使传送带顺时针匀速转动,则物块在运动(物块未与滑轮相碰)过程中( )A.一段时间后可能匀速运动B.一段时间后,摩擦力对物块a可能做负功C.开始的一段时间内,重力对a做功的功率大于重力对b做功的功率D.摩擦力对a、b组成的系统做的功等于a、b机械能的增量【典型例题4】如图所示,绷紧的传送带与水平面的夹角θ=30°,皮带在电动机的带动下,始终保持v 0=2 m/s 的速率运行,现把一质量为m =10 kg 的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经过时间1.9 s ,工件被传送到h =1.5 m 的高处,取g =10 m/s 2,求: (1)工件与传送带间的动摩擦因数; (2)电动机由于传送工件多消耗的电能.【同步训练1】如图所示,水平传送带长为s ,以速度v 始终保持匀速运动,把质量为m 的货物放到A 点,货物与皮带间的动摩擦因数为μ,当货物从A 点运动到B 点的过程中,摩擦力对货物做的功可能( )A .大于12mv 2B .小于12mv 2 C .大于μmgsD .小于μmgs【同步训练2】如图2所示,足够长的传送带以恒定速率顺时针运行,将一个物体轻轻放在传送带底端,第一阶段物体被加速到与传送带具有相同的速度,第二阶段与传送带相对静止,匀速运动到达传送带顶端。

下列说法正确的是( )A .第一阶段摩擦力对物体做正功,第二阶段摩擦力对物体不做功B .第一阶段摩擦力对物体做的功等于第一阶段物体动能的增加C .第一阶段物体和传送带间的摩擦生热等于第一阶段物体机械能的增加D .物体从底端到顶端全过程机械能的增加等于全过程物体与传送带间的摩擦生热【同步训练3】如图所示,倾斜的传送带始终以恒定速率v 2运动.一小物块以v 1的初速度冲上传送带,v 1>v 2.小物块从A 到B 的过程中一直做减速运动,则( )A .小物块到达B 端的速度可能等于v 2B .小物块到达B 端的速度不可能等于零C .小物块的机械能一直在减少D .小物块所受合力一直在做负功【同步训练4】一质量为M =2.0 kg 的小物块随足够长的水平传送带一起运动,被一水平向左飞来的子弹击中并从物块中穿过,子弹和小物块的作用时间极短,如图甲所示.地面观察者记录了小物块被击中后的速度随时间变化关系如图乙所示(图中取向右运动的方向为正方向).已知传送带的速度保持不变,g 取10 m /s 2. (1)指出传送带速度v 的方向及大小,说明理由.(2)计算物块与传送带间的动摩擦因数μ.(3)子弹射穿物块后系统有多少能量转化为内能?知识点五、系统的能量守恒注意:直接列等式,系统刚开始的能量等于系统后来的能量,人做的功属于刚开始的能量,产生的热能属于后来的能量,巧选零势能面【典型例题1】如图所示,离地面4m 处的定滑轮上,用细绳悬挂两物体,质量分别为m 1=1kg ,m 2=1.99kg 。

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