人教版(新教材)高中物理必修2优质课件：第八章　机械能守恒定律 知识网络建构与学科素养提升.pptxVIP

知识网络建构与学科素养提升;快慢;一、功和功率的计算 1.功的计算 (1)恒力功：用公式W＝Flcos α 其中l表示力的作用点相对于地面位移的大小，某个力做功与物体运动状态无关。 (2)总功的计算 ①合力做的总功等于各个力做的功的代数和。 ②动能定理：W总＝ΔEk＝Ek2－Ek1。 ③另一种方法是先求出物体所受各力的合力，再用公式W总＝F合lcos α计算，本方法仅限于恒力作用于做功全过程的情况。;[例1] 质量为20 kg的物体，在一与水平方向成一定角度的拉力作用下沿直线运动，因拉力发生变化，物体运动的v－t图像如图所示。求：;解析　(1)0～10 s，合外力做功W1＝F1l1＝ma1l1＝20×1×50 J＝1 000 J。 (2)10～20 s，合外力为0，合外力做功为0，故0～20 s内，合外力做功为1 000 J。 (3)20～40 s，合外力做功 W2＝F2l2＝ma2l2＝20×(－0.5)×100 J＝－1 000 J。 (4)前40 s，合外力做功W＝W1＋W2＝0。 答案　(1)1 000 J　(2)1 000 J　(3)－1 000 J　(4)0;2.功率的计算方法;[例2] 一台起重机将静止在地面上、质量为m＝1.0×103 kg的货物匀加速竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4 m/s(取g＝10 m/s2，不计额外功)。求： (1)起重机在这2 s内的平均功率； (2)起重机在2 s末的瞬时功率。;起重机在这2 s内对货物所做的功W＝F·h＝1.2×104×4 J＝4.8×104 J;二、动能定理的理解及应用 1.W总＝W1＋W2＋W3＋…是包含重力在内的所有力做功的代数和，若合外力为恒力，也可这样计算：W总＝F合lcos α。 2.动能定理是计算物体位移或速率的简捷途径，当题目中涉及位移时可优先考虑动能定理。 3.做功的过程是能量转化的过程，动能定理表达式中的“＝”的意义是一种因果联系的数值上相等的符号，它并不意味着“功就是动能增量”，也不意味着“功转变成了动能”，而是意味着“功引起物体动能的变化”。 动能定理公式两边每一项都是标量，因此动能定理是一个标量方程。;[例3] 如图所示，足够长的倾角为θ的粗糙斜面上，有一质量为m的滑块距挡板P为L，以初速度v0沿斜面下滑，并与挡板发生碰撞，滑块与斜面间的动摩擦因数为μ，μ＜tan θ，重力加速度为g。若滑块与挡板碰撞过程中没有机械能损失，求：;答案　见解析;三、机械能守恒的应用; 物块由静止开始下落;解析　由几何关系可知，AB间的距离为R，小物块从A到B做自由落体运动，根据运动学公式有;代入数据解得FC′＝35 N 再根据牛顿第三定律可知小物块到达C点前瞬间对轨道的压力大小FC＝35 N。 答案　35 N;四、生活中的能量转化与守恒 1.机械能可与其他形式的能相互转化，在转化的过程中，能的总量是不变的。 2.某种形式的能量减少，一定存在其他形式的能量增加，且减少量和增加量一定相等。 3.某个物体的能量减少，一定存在其他物体的能量增加，且减少量和增加量一定相等。;[例5] 风能是一种很好的可再生能源，而且对环境的污染较小，近年来我国在西北地区，建立了许多风力发电厂。如图所示为风力发电的情景，通过风轮机一个叶片旋转一周扫过面积的最大风能为可利用风能。已知：空气的密度为ρ，风轮机叶片的长度为r，若风速为v0，每台风力发电机输出电功率为P，求此过程中：;在时间t内流向叶面的空气质量m＝πr2v0tρ，②;[例6] 如图所示，在半径为r＝10 cm的轮轴上悬挂一个质量为M＝3 kg 的水桶，轴上分布着6根手柄，柄端有6个质量为m＝0.5 kg的金属小球。球离轴心的距离为L＝50 cm，轮轴、绳及手柄的质量、摩擦及空气阻力均不计。开始时水桶在离地面某高度处，释放后水桶带动整个装置转动，当转动n(未知量)周时，测得金属小球的线速度v1＝5 m/s，此时水桶还未到达地面，g取10 m/s2，求：;水桶重力的功率为P＝Mgv;方法总结　利用能量转化与转移解题的两个关键点 (1)能量既可通过做功的方式实现不同形式的能量之间的转化，也可在同一物体的不同部分或不同物体间进行转移。 (2)能量在转化与转移过程中，能量的总量保持不变。利用能量守恒定律解题的关键是正确分析有多少种能量变化，建立必要的物理模型，利用物理规律解题。;1. 读书在于造成完全的人格。——培根 2. 登高而招，臂非加长也，而见者远；顺风而呼，声非加疾也，而闻者彰。——《荀子·劝学》 3. 知识永远战胜愚昧 4. 人生最大的喜悦是每个人都说你做不到，你却完成它了! 5. 一本新书象一