浙江省衢州市仲尼中學(xué)高二物理《功能關(guān)系 能量守恒定律》教案

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1、浙江省衢州市仲尼中學(xué)高二物理《功能關(guān)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，既適用于宏觀世界也適用于微觀世界，而功又是能量轉(zhuǎn)化的量度，所有涉及能量轉(zhuǎn)化的題目都可用功能關(guān)系來求解．因此，有關(guān)功能關(guān)系的命題范圍廣闊，既可以與力學(xué)聯(lián)系，也能與電學(xué)、磁學(xué)等其他物理知識相聯(lián)系，凡是能用機械能守恒定律和動能定理解決的問題，都可以用功能關(guān)系解決，功能關(guān)系。能量守恒的題目在今后的高考中仍是高考考查的熱點 學(xué)情分析 學(xué)生在學(xué)習了功和動能，重力勢能、彈性勢能和機械能的概念后，對功和能的關(guān)系已有了一定的了解，但是對功和能的具體的轉(zhuǎn)化在應(yīng)用中還是比較模糊的，通過本節(jié)內(nèi)容的

2、學(xué)習會對功和能以及能的定恒有進步的了解和認識。 教學(xué)目標 知識與技能 1．掌握功和能之間的關(guān)系，掌握物理量之間的聯(lián)系的方法。 2．掌握能量守恒定律, 知道是自然界中的普遍的適用的規(guī)律。 3．知道摩擦力做功的特點以及作用力與反作用力做功的情況。 過程與方法 1．學(xué)會在具體的問題中判定物體的機械能是否守恒； 2．初步學(xué)會從能量轉(zhuǎn)化和守恒的觀點來解釋物理現(xiàn)象，分析問題。 情感、態(tài)度與價值觀 通過能量守恒的教學(xué)，使學(xué)生樹立科學(xué)觀點，理解和運用自然規(guī)律，并用來解決實際問題。 教學(xué)重點 掌握功和能之間的關(guān)系以及摩擦力做功的特點 教學(xué)難點 摩擦力做功的特點以及作用力與反作用力做功

3、的情況 教學(xué)過程 考點 學(xué)生活動及問題研討 一、功能關(guān)系 1．做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。 2.功能關(guān)系——功是能量轉(zhuǎn)化的量度 （1）重力做功等于物體重力勢能的改變，即WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp （2）電場力做功等于電勢能的改變，即W電＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. （3）彈簧彈力做功等于彈性勢能的改變， 即W彈＝Ep1－Ep2＝－ΔEp （4）合外力做功等于物體動能的改變，即W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk （5）只有重力和彈簧的彈力做功，機械能守恒 （6） 重力和彈簧的彈力以外的力所做的功等于機械能的增加 （7）克服一對滑動摩擦力所做的凈功等于

4、機械能的減少（ 為相對滑動的距離） （8） 克服安培力所做的功等于感應(yīng)電能的增加 例題1．(2020·無錫模擬)有一滑塊以速率v1靠慣性沿固定斜面由底部向上運動，當它回到出發(fā)點時速率變?yōu)関2，且v2＜v1，則(　C　) 課堂新坐標P68. A．上升過程中機械能增加，下降過程中機械能增加 B．上升過程中機械能增加，下降過程中機械能減少 C．上升過程中機械能減少，下降過程中機械能減少 D．上升過程中機械能減少，下降過程中機械能增加 針對訓(xùn)練: 1．如圖所示，卷揚機的繩索通過定滑輪用力F拉位于粗糙斜面上的木箱，使之沿斜面加速向上移動．在移動過程中，下列說法正確的是 (　　)

5、A．F對木箱做的功等于木箱增加的動能與木箱克服摩擦力所做的功之和 B．F對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勢能 D．F對木箱做的功等于木箱增加的機械能與木箱克服摩擦力做的功之和 二、能量守恒定律 1．內(nèi)容：能量既不會消滅，也不會創(chuàng)生，它只會從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式?；蛘邚囊粋€物體轉(zhuǎn)移到另一個物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的過程中，能量的總量保持不變。 2．表達式： 3．對定律的理解 (1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等； (2)某個物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和

6、增加量一定相等，4．應(yīng)用定律解題的步驟 (1)分清有幾種形式的能在變化，如動能、勢能(包括重力勢能、彈性勢能、電勢能)、內(nèi)能等． (2)明確哪種形式的能量增加，哪種形式的能量減少，并且列出減少的能量ΔE減和增加的能量ΔE增的表達式． (3)列出能量守恒關(guān)系式：ΔE減＝ΔE增． 例2．如右圖所示，一小定滑輪(直徑大小不計)距地面高度剛好為一鏈條的長度L，一人用輕繩跨過定滑輪系住鏈條的一端，用力將全部堆放在光滑水平地面上的鏈條向上拉動，當鏈條有 長度跨過定滑輪時，人不再用力拉繩，這時鏈條仍繼續(xù)運動，最后剛好停在滑輪上，不計一切摩擦，設(shè)鏈條質(zhì)量為m，則人的拉力做的功是多少？ 答案：

7、針對訓(xùn)練: 1．(2020·廣州模擬)下列說法正確的是(　C　) 課堂新坐標P69. A．隨著科技的發(fā)展，第一類永動機是可以制成的 B．太陽照射到地球上的光能轉(zhuǎn)化成了其他形式的能量，但照射到宇宙空間的能量都消失了C．“既要馬兒跑，又讓馬兒不吃草”違背了能量轉(zhuǎn)化和守恒定律，因而是不可能 D．有種“全自動”手表，不用上發(fā)條，也不用任何形式的電源，卻能一直走動，說明能量可以憑空產(chǎn)生 三、摩擦力做功的特點 1．能量的轉(zhuǎn)化方面 靜摩擦力： 在做功的過程中，只有機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體(靜摩擦力起著傳遞機械能的作用)，而沒有機械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量 滑動摩擦力： （1）相互摩

8、擦的物體通過滑動摩擦力做功，將部分機械能從一個物體轉(zhuǎn)移到另一個物體 （2）)部分機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，此部分能量就是系統(tǒng)機械能的損失量 2．一對摩擦力的總功方面 靜摩擦力： 一對靜摩擦力所做功的代數(shù)總和等于零 滑動摩擦力： 一對相互作用的滑動摩擦力對物體系統(tǒng)所做的總功，等于摩擦力與兩個物體相對路程的乘積，即WFf＝－Ff·l相對，表示物體克服摩擦力做功，系統(tǒng)損失的機械能轉(zhuǎn)變成內(nèi)能 3．正功、負功、不做功方面 兩種摩擦力對物體可以做正功、負功，還可以不做功 例3．如圖所示，木塊A放在木塊B的左端，用恒力F將A拉至B的右端，第一次將B固定在地面上，F(xiàn)做功為W1，產(chǎn)生

9、的熱量為Q1；第二次讓B可以在光滑地面上自由滑動，F(xiàn)做的功為W2，產(chǎn)生的熱量為Q2，則應(yīng)有 ( A　) A．W1＜W2，Q1＝Q2B．W1＝W2，Q1＝Q2 C．W1＜W2，Q1＜Q2 D．W1＝W2，Q1＜Q2 針對訓(xùn)練: 課堂新坐標P70 1．(2020·莫城模擬)如圖所示，AB為半徑R＝0.8 m的1/4光滑圓弧軌道，下端B恰與小車右端平滑對接．小車質(zhì)量M＝3 kg，車長L＝2.06 m，車上表面距地面的高度h＝0.2 m．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1 kg的小滑塊，由軌道頂端無初速釋放，滑到 B端后沖上小車．已知地面光滑，滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.3，當車運動了1.5 s時，車被地

10、面裝置鎖定．(g＝10 m/s2)試求： (1)滑塊到達B端時，軌道對它支持力的大?。?(2)車被鎖定時，車右端距軌道B端的距離； (3)從車開始運動到被鎖定的過程中，滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大??； 【板書設(shè)計】 一、功能關(guān)系 1．做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。 2.功能關(guān)系——功是能量轉(zhuǎn)化的量度 （1）WG＝Ep1－Ep2＝－ΔEp （2）W電＝Ep1－Ep2＝－ΔEp. （3）W彈＝Ep1－Ep2＝－ΔEp （4）W合＝Ek2－Ek1＝ΔEk （5）WF=0 （6） （7） （8） 克服安培力所做的功等于感應(yīng)電能的增加

11、 二、能量守恒定律 1．內(nèi)容： 2．表達式： 三、摩擦力做功的特點 1．能量的轉(zhuǎn)化方面 2．一對摩擦力的總功方面 3．正功、負功、不做功方面 例題分析： 分類練習 C類：理解 1．對于功和能,下列說法正確的是( BCD ) A.功和能的單位相同,它們的概念也相同 B.做功的過程就是物體能量轉(zhuǎn)化的過程 C.做了多少功,就有多少能量發(fā)生了轉(zhuǎn)化 D.各種不同形式的能可以互相轉(zhuǎn)化,且在轉(zhuǎn)化的過程中,能的總量是守恒的 B類：理解 2．已知貨物的質(zhì)量為m,在某段時間內(nèi)起重機將貨物以a的加速度加速升高h,則在這段時間內(nèi)敘述正確的是(重力加速度為g)( D ) A.貨物的動能一定增加mah-mgh B.貨物的機械能一定增加mah C.貨物的重力勢能一定增加mah D.貨物的機械能一定增加mah+mgh A類：綜合應(yīng)用 3．NBA籃球賽非常精彩，吸引了眾多觀眾．經(jīng)常有這樣的場面：在終場前0.1 s，運動員把球投出且準確命中，獲得比賽的勝利．如果運動員投籃過程中對籃球做功為W，出手高度(相對地面)為h1，籃筐距地面高度為h2，球的質(zhì)量為m，空氣阻力不計，則籃球進筐時的動能表達式是 (　A　) A．W＋mgh1－mgh2 B．W＋mgh2－mgh1 C．mgh1＋mgh2－W D．mgh2－mgh1－W