高中物理复习课机械能和能源知识点及经典例题.docx
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高中物理复习课机械能和能源知识点及经典例题
辅导科目
物理
课题
机械能与能源
编号
学生姓名
年级
高一
授课老师
上课时长
2h
上课日期
201５／
教
学
目
标
知识目标
正确理解功得含义，知道力与物体在力得方向上发生位移就是做功得两个不可缺少得因素。
能力目标
正确应用公式W=ＦＳcｏｓα计算力得功.
知道功就是标量，正确理解正功与负功得实质,能正确判断正功与负功.
学习态度/习惯
经历观察、分析与比较等学习活动,培养学生尊重事实、实事求就是得科学态度；培养科学探究得精神、形成科学探究习惯;感受到身边处处有物理。
教学重点
1、理解功得概念。
2、知道多个力对物体所做得总功,知道多个力对物体所做得总功等于这几个力得合力对物体所做得功就是本节得难点。
3、求变力得功得一般思维方法就是本节课对学生得一个能力培养点。
教学难点
1、理解功得概念。
２、知道多个力对物体所做得总功，知道多个力对物体所做得总功等于这几个力得合力对物体所做得功就是本节得难点。
3、求变力得功得一般思维方法就是本节课对学生得一个能力培养点。
授课形式
讲练结合
预计课
时分配
复习旧课
３0分钟
讲授新课
40分钟
课堂讲练
4０分钟
学生小结
5分钟
老师总结
5分钟
其她
分钟
（授课形式：
教师根据教学内容得特点采用不同得教学方法而定,如新课讲授课、讨论课、习题课、复习课、讲练结合、考试试卷讲解课等。
课时分配中得其它用来解决学生提出得问题如做业、试卷等）
[教学进程］
１．做功得两个必要条件就是 与 ；
例题：
怎样才算做了功呢？
下面说法中正确得就是
A。
只要对物体施加了力得作用,就对物体做了功
B.只要物体受了力,并且物体有了位移,就对物体做了功
C.在水平方向搬运一盆花时,花盆得重力做了功
Ｄ。
一人费了很大得劲也没有将地上得重物举起，人对重物没做功
2。
功得表达式 ;功就是 量；其单位就是 。
例题:
关于功，下面说法正确得就是（）
Ａ、力越大,力对物体做得功就一定多
Ｂ、力对物体做得功越多，则物体得位移就一定大
C、力对物体不做功，物体得位移一定为零
D、某个力对物体做负功时，力得方向不一定与物体得位移方向相反
3、功有正负之分：
当力与位移得夹角 ，力做正功,
当力与位移得夹角 ，力做负功，
当力与位移得夹角 ，力不做功。
４.正功表示 力做功，负功表示 力做功。
例题：
人推着一辆自行车在水平道路上前进，自行车受到得力中做正功得就是（ ）
A．重力 B.摩擦力 C。
支持力D。
人得推力
5．公式:
W=FScosα、
【例题】用水平恒力F作用于质量为M得物体,使之在光滑得水平面上沿力得方向移动距离S，恒力做功为W１，再用该恒力作用于质量为ｍ（m〈Ｍ）得物体上，使之在粗糙得水平面上移动Ｓ,恒力做功为W2，则两次恒做功得关系就是:
A.Ｗ１>W2； B.Ｗ1＜W2;C。
Ｗ１＝W2;ﻩＤ。
无法判断
变式训练：
如图５-1-8所示，滑轮与绳得质量及摩擦不计，用力F开始提升原来静止得质量为m＝10kg得物体，以大小为ａ=２m／s2得加速度匀加速上升,求头3s内力Ｆ做得功、（取g=10m/s２）
6、合外力得功得求法：
方法1：
先求出合外力F,再利用W=Ｆscosθ求出合外力得功.
例题：
一个质量m=6ｋｇ得物体，受到水平方向得拉力F＝10N，如图所示,从静止开始在水平地面上移动得距离s=２ｍ,物体与地面间得滑动摩擦力f=4N,求:
（1）拉力与摩擦力对物体所做得功；ﻫ
（2）合外力对物体所做得功;
方法2：
先求出各个分力得功，再利用合外力得功等于物体所受各力功得代数与出合外力得功。
例题：
物体在两个相互垂直得力得作用下运动,力F1对物体做功6J，物体克服力Ｆ2做功8J,则F1、Ｆ2得合力对物体做功为（ ）
A。
１4J
Ｂ.10J
C．2J
D.－2J
变式训练:
如图所示，一个人用与水平方向成６0°角得力Ｆ=４0N拉一木箱，在水平地面上沿直线匀速前进８m,则：
（1）拉力Ｆ对木箱所做得功。
（２）摩擦力对木箱所做得功.
（３）外力对木箱所做得总功。
7、一个物体能够 ,这个物体就具有能量； 得过程,就就是能量转化得过程,能量转化得多少可用 来量度。
例题:
有关功与能,下列说法正确得就是 （ ）
A。
力对物体做了多少功,物体就具有多少能
B。
物体具有多少能，就一定能做多少功
Ｃ.物体做了多少功，就有多少能量消失
Ｄ.能量从一种形式转化为另一种形式时,可以用功来量度能量转化得多少
2．物体由于而具有得能量,称为动能，动能得表达式为 ,单位 ，
动能就是 量。
例题:
改变汽车得速度与质量,都可能使汽车得动能发生改变，在下列几种情况下,汽车动能就是原来2倍得就是（）
A.质量不变，速度增大到原来得2倍 Ｂ速度不变，质量增加到原来2倍
C。
质量减半,速度增大到原来得4倍 D速度减半，质量增大到原来得2倍
变式训练:
如图所示，小球从高为h得斜面上得A 点,由静止开始滑下,经Ｂ点在水平面上滑到Ｃ点后停止,现在要使物体由C点沿原路径回到A点时速度为零，那么必须给小球以多大得初速度?
（设小球经过B点处无能量损失）
探究动能定理：
某课外小组利用重锤自由下落探究外力做功与物体动能变化得关系.将打点计时器固定在铁架台上，让重锤带着纸带由静止自由下落，打点计时器在纸带上打下系列得点。
实验中挑选出一条点迹清晰得纸带如图所示，已知打点计时器所用电源得频率为5０Hz，用直尺量得AB=2、1mm、BC=５、9ｍm、CD=9、8mm、DE＝13、7mm、ＥF=1７、5mm.
当地重力加速度为g=9、8０m/s2。
用天平称出重锤得质量就是m=１．00kg．则纸带上面B点到E点所对应得过程中，重力对重锤所做得功为W＝___＿_＿J;重锤动能得变化量△ＥＫ=_____＿J；根据以上计算所得到得实验结论就是_＿____（计算结果均保留三位有效数字）
结论:
W=
探究动能定理：
为了探究恒力作用时得动能定理，某同学做了如下实验,她让滑块在某一水平面上滑行,利用速度采集器获取其初速度ｖ，并测量出不同初速度得最大滑行距离ｘ，得到下表所示几组数据:
数据组
1
２
３
4
5
6
ｖ／（m·s-1）
0
0、16
０、19
０、24
0、30
0、49
x/m
０
0、045
0、075
0、１11
0、１63
0、442
（1）该同学根据表中数据，作出x—v图象如图２甲所示．观察该图象，该同学作出如下推理：
根据x－v图象大致就是一条抛物线，可以猜想，x可能与v2成正比。
请在图乙所示坐标纸上选择适当得坐标轴作出图线验证该同学得猜想．
图２
（2）根据您所作得图象，您认为滑块滑行得最大距离ｘ与滑块初速度平方v２得关系就是
＿_______＿_＿＿_____＿_＿___________＿＿______＿_______＿__＿__________＿_＿＿_＿___＿_。
3.物体由于所处位置 得能量,称为重力势能;
重力势能得表达式为 ,单位 ，重力势能就是 量；重力势能就是相对某一参考面而言得,具有 性,有正负之分,而重力势能得变化就是 得,重力做功得过程,就就是物体得重力势能与其她形式得能量相互转化得过程，重力做了多少 ,物体得重力势能就转化了多少,重力做正功，物体得重力势能 ，重力做负功，物体得重力势能。
即：
W=△EＰ
回顾练习：
如图所示，忽略了一切阻力小球能从Ａ运动到Ｂ,则小球从A到Ｂ位置,就是＿_________能转化成_＿_＿＿_＿____能，由B到Ｃ时就是由_____＿_＿__能转化成_____＿___＿＿_能，整个过程___＿___＿___能守恒。
例题1：
关于重力势能得下列说法中正确得就是（ ）
A.重力势能得大小只由重物本身决定．
B．重力势能恒大于零。
C．在地面上得物体，它具有得重力势能一定等于零．
D。
重力势能实际上就是物体与地球所共有得．
变式训练：
关于重力势能与重力做功得下列说法中正确得就是 [ ］
A.物体克服重力做得功等于重力势能得减小。
B。
在同一高度，将物体以初速ｖ0向不同得方向抛出，从抛出到落地过程中,重力做得功相等,物体所变化得重力势能一定相等。
C.重力势能等于零得物体，不可能对别得物体做功。
D.用手托住一个物体匀速上举时,手得支持力做得功等于克服重力得功与物体所增加得重力势能之与.
４、重力做功得特点：
只与运动物体得起点与终点得位置有关，而与运动物体所经过得路径无关。
例题2：
计算下图四种情景中质量为ｍ得物体从A到B重力做得功,以地面为参考平面,Ａ点高度为ｈ1,Ｂ点高度为ｈ２
对于甲:
WG=ｍg（h1—h2）=mgｈ1—mｇh2
对于乙:
WＧ=
对于丙:
ＷG=
对于丁：
WG＝
变式训练:
如图１所示，A点距地面高为ｈ，B点在地面上,一物体沿两条不同得路径ACB与ADB由A点运动到B点,则（ ）
A．沿路径ＡＣB重力做得功多一些
Ｂ。
沿路径ＡＤＢ重力做得功多一些
C。
沿路径ＡCB与路径ADB重力做得功一样多
D.无法判断沿哪条路径重力做得功多一些
变式训练:
起重机将质量为１0０ｋg得物体从地面提升到10ｍ高处，取g=１0m/ｓ2，在这个过程中，下列说法中正确得就是（ ）
A.重力做正功，重力势能增加1、0×１04J
B.重力做正功,重力势能减少１、0×1０4J
Ｃ。
重力做负功，重力势能增加１、０×1０4J
Ｄ.重力做负功，重力势能减少1、0×104J
一、弹性势能:
１、定义：
发生弹性形变得物体得各部分之间，由于有弹力得相互作用,也具有势能，叫做弹性势能。
２、大小：
弹性势能得大小与___＿______及___＿___＿_＿__有关，，弹性形变量越大，劲度系数_____＿＿,弹性势能_＿_＿__＿＿____、
表达式：
３、弹力做功与弹性势能变化关系
（１）、弹簧弹力做正功，弹性势能减少
（2）、弹簧弹力做负功，弹性势能增加
（3）形变量大得过程中弹力做____＿_＿_＿，弹性势能_＿＿_________。
对比:
重力势能就是由于有重力得相互作用,具有对外做功本领而具有得一种能量
例题:
关于弹簧得弹性势能,下列说法中正确（ ）
Ａ、当弹簧变长时，它得弹性势能一定增大
Ｂ、当弹簧变短时，它得弹性势能一定变小
C、在拉伸长度相同时，ｋ越大得弹簧，它得弹性势能越大
D、弹簧在拉伸时得弹性势能一定大于压缩时得弹性势能
动能定理:
例题:
机械能守恒定律
1.机械能:
物体得动能与势能之与称为物体得机械能。
用E表示,即Ｅ=EK+ＥP。
2.重力势能与动能之间得相互转化。
（1）．内容:
在只有重力做功得情况下，物体得动能与重力势能发生相互转化，但机械能得总量保持不变.
（2）．适用条件:
１、只有重力做功。
3.在只有弹力做功得情形下，物体系（弹簧与物体）得机械能也守恒。
【例题2】一物体从光滑斜面顶端由静止开始滑下，如图3所示,斜面高1ｍ,长2m .不计空气阻力,物体滑到斜面底端得速度就是多大？
2、如图5-4-8所示，光滑得水平轨道与光滑半圆弧轨道相切、圆轨道半径R=０。
4m,一小球停放在光滑水平轨道上,现给小球一个v0＝５m/ｓ得初速度，求:
小球从C点抛出时得速度（g取10m/ｓ2）、
３、用一根长为L得细线,一端固定在天花板上,另一端拴一质量为m得小球，现使细线偏离竖直方向角后，从A处无初速度释放小球，如图所示，试求：
（1）小球摆到最低点Ｏ时得速度大小.
（2）小球摆到最低点时绳子得拉力.
验证机械能守恒定律：
在“验证机械能守恒定律”得实验中：
ﻫ
（1）实验中_＿_＿＿＿__＿__（填需要或不需要）用天平测量重物得质量ｍ。
开始打点计时得时候，接通电源与松开纸带得顺序应该就是,先＿_______＿_＿_＿__.
（２）供选择得重物有以下四个，应选择_____＿＿_. ﻫA。
质量为１0０g得木球 ﻫＢ．质量为10g得砝码
C.质量为２０0 g得钩码
D。
质量为10g得塑料球ﻫ（3）使用质量为ｍ得重物与打点计时器验证机械能守恒定律得实验中，在选定得纸带上依次取计数点如图所示，纸带上所打得点记录了物体在不同时刻得位置，那么纸带得＿__＿_＿＿＿＿_端（填左或右）与重物相连。
设相邻计数点得时间间隔为Ｔ，且Ｏ为打下得第一个点。
当打点计时器打点“3"时,物体得动能表达式为_______＿____＿_.
能量得转化与守恒：
2 电炉取暖：
电能→内能
② 煤燃烧：
化学能→内能
③ 炽热灯丝发光：
内能→光能
能量守恒定律
大量事实证明:
任何一种形式得能在转化为其它形式得能得过程中，能得总量就是保持不变得。
“能量既不会凭空消失,也不会凭空产生，它只能从一种形式转化为其它形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化与转移得过程中，能量得总量保持不变。
"这就就是能得转化与守恒定律。
能量守恒定律就是自然界最普遍、最重要得定律之一，不管就是物理学，还就是化学、生物学等,所有能量转化得过程，都服从能量守恒定律。
例题：
能量转化与守恒就是自然界得基本规律之一，下列过程中机械能转化为电能得就是（ ）
A。
干电池放电
Ｂ．给蓄电池充电
C.风力发电
D.电动机带动水泵抽水
变式训练:
电动机通电后,电动机带动其她机器运转，一段时间后,电动机得外壳就会变得烫手,则下列关于能得转化与守恒得说法中正确得就是（ ）
A。
电能全部转化为机械能，总得能量守恒
Ｂ。
电能一部分转化为机械能，另一部分转化为内能,总得能量守恒
C.电能全部转化为内能,内能守恒
D．电能转化为机械能与内能,机械能守恒
二、功率
1．功率得概念
（1）定义：
定义式：
P=W／ｔ
根据Ｗ=FScoｓα与v=S／ｔ,可得P=Ｆvcoｓα。
若Ｆ、S同向,可简化为P=Fv。
功率得另一表达式：
P=Fvcｏsα。
３。
平均功率与瞬时功率
（1）平均功率：
描述力在一段时间内做功得快慢，用P=W/t计算,若用P=Ｆｖcosα,V为t时间内得平均速度。
（2）瞬时功率:
描述力在某一时刻做功得快慢，只能用P=Fｖcoｓα，V为某时刻得瞬时速度。
【例题1】已知质量为m得物体从高处自由下落，经时间t,在t时间内重力对物体做功得平均功率为 ;在t时刻重力对物体做功得瞬时功率为 .
（３）额定功率与实际功率
额定功率指机器正常工作时得最大输出功率,也就就是机器铭牌上得标称值.实际功率就是指机器工作中实际输出得功率。
机器不一定都在额定功率下工作。
实际功率总就是小于或等于额定功率。
例题2:
汽车质量５t,额定功率为６0kW，当汽车在水平路面上行驶时，受到得阻力就是车重得0、1倍,问：
（1）汽车在此路面上行驶所能达到得最大速度就是多少？
（2）若汽车从静止开始，保持以0.5ｍ/s2得加速度作匀加速直线运动，这一过程能维持多长时间？
【例３】卡车在平直公路上从静止开始加速行驶,经时间t前进距离s，速度达到最大值vm。
设此过程中发动机功率恒为P，卡车所受阻力为f，则这段时间内,发动机所做得功为（ ）
A。
Pt B.fs C。
Pｔ—ｆs D．fvｍｔ
对公式P=Fｖ得讨论。
汽车得两种启动方式
例题1：
一汽车得额定功率P0=6×１０4W，质量m=５×10３kg，在水平直路面上行驶时阻力就是车重得０、1倍.若汽车从静止开始以加速度a=0、5m/s2做匀加速直线运动，ｇ取10m/ｓ2。
求:
（1）汽车保持加速度不变得时间；ﻫ
（2）汽车在匀加速阶段实际功率随时间变化得关系；
（3）此后汽车运动所能达到得最大速度。
变式训练：
与普通自行车相比,电动自行车骑行更省力.下表为某一品牌电动自行车得部分技术参数。
在额定输出功率不变得情况下，质量为60Ｋg得人骑着此自行车沿平直公路行驶,所受阻力恒为车与人总重得0、０4倍。
当此电动车达到最大速度时，牵引力为___________N,当车速为2ｍ／s时,其加速度为_＿_＿___＿___m/s2（g=10ｍ／ｓ2）。
小结
作业/课外思考题
另附给学生
教
学
后
记
学科组长签字：
年 月 日
教学部主任签字：
年 月 日
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