2020新人教版高一物理必修2全冊(cè)

word版本可編慢,歡迎下載支持.1E.、=Eb，即—mv\+mghA=—in+/ngl%2時(shí)間/瞬時(shí)速的情況。中51，時(shí)間/瞬時(shí)速的情況。中51，2?4上任意0.02s）,度就等時(shí)速度間里的時(shí)速度的瞬時(shí)驗(yàn):驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律【教學(xué)目標(biāo)】知識(shí)與技能1、會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下的紙帶計(jì)算物體運(yùn)動(dòng)的速度。2、掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理?！窘虒W(xué)重點(diǎn)】掌握驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)原理?！窘虒W(xué)難點(diǎn)】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的誤差分析及如何減小實(shí)驗(yàn)誤差的方法?！窘虒W(xué)課時(shí)】1課時(shí)【自主學(xué)習(xí)】.為進(jìn)行驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)，有下列器材可供選用：鐵架臺(tái)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，復(fù)寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：缺少的器材是 。.物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，-只受力作用，其機(jī)械能守恒，若物體自由下落H高度時(shí)速度為V,應(yīng)有MgH二 ,故只要gH=l/2/成立,即可驗(yàn)證自由落體運(yùn)動(dòng)中物體的機(jī)械能守恒。.在打出的各紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡,且第1、2兩打點(diǎn)間距離接近的紙帶。.測(cè)定第N個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度的方法是:測(cè)出與N點(diǎn)相鄰的前、后兩段相等時(shí)間T內(nèi)下落的距離S.和Sm,有公式Vx= 算出。.在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，如果以v2/2為縱軸，以h為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是￡，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其斜率等于的數(shù)值。【探究學(xué)習(xí)】課前準(zhǔn)備教師活動(dòng)：課前布置學(xué)生預(yù)習(xí)本節(jié)實(shí)驗(yàn)。下發(fā)預(yù)習(xí)提綱，重點(diǎn)復(fù)習(xí)下面三個(gè)問(wèn)題：1、推導(dǎo)出機(jī)械能守恒定律在本實(shí)驗(yàn)中的具體表達(dá)式。在圖1中，質(zhì)量為，〃的物體從O點(diǎn)自由下落，以地作零重勢(shì)能面，下落過(guò)程中任意兩點(diǎn)A和8的機(jī)械的分別為：琢=ymvA+"3八， &=I+mghB如果忽略空氣阻力，物體下落過(guò)程中的機(jī)械能守恒，于是有上式亦可寫成L〃說(shuō)--mv\=mghA-mghB2 2該式左邊表示物體由A到B過(guò)程中動(dòng)能的增加，右邊表示物體由A到B過(guò)程中重力勢(shì)能的減少。等式說(shuō)明，物體重力勢(shì)能的減少等于動(dòng)能的增加。為了方便，可以直接從開始下落的0點(diǎn)至任意一點(diǎn)（如圖1中A點(diǎn)）來(lái)進(jìn)行研究，這時(shí)應(yīng)有：Lnv；=力--本實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式，式中h是物體從。點(diǎn)下落至A點(diǎn)的高度,VA是物體在A點(diǎn)的瞬時(shí)速度。2、如何求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度以？根據(jù)做勻加速運(yùn)動(dòng)的物體在某一段內(nèi)的平均速度等于該時(shí)間中間時(shí)刻的度可求出A點(diǎn)的瞬時(shí)速度以。圖2是豎直紙帶由下而上實(shí)際打點(diǎn)后從。點(diǎn)開始依次取點(diǎn)1,2,3,……圖52，S3, 分別為0~2點(diǎn)，1~3點(diǎn),點(diǎn)……各段間的距離。根據(jù)公式彳=9,1=2X0.02s（紙帶t兩個(gè)相鄰的點(diǎn)間所表示的時(shí)間都是可求出各段的平均速度。這些平均速于是1，2,3,……各點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的瞬vi,V2,U3， 例如：量出。?2點(diǎn)間距離立，則在這段時(shí)平均速度％=這就是點(diǎn)1處的瞬v.io依次類推可求出點(diǎn)2,3,……處速度12，V3， ，3、如何確定重物下落的高度？圖2中兒，用，加，……分別為紙帶從。點(diǎn)下落的高度。根據(jù)以上數(shù)值可以計(jì)算出任意點(diǎn)的重力勢(shì)能和動(dòng)能，從而驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生看書明確實(shí)驗(yàn)的各項(xiàng)任務(wù)及實(shí)驗(yàn)儀器。復(fù)習(xí)《用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度》的實(shí)驗(yàn)，掌握用打點(diǎn)計(jì)，時(shí)器測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)速度的方法。進(jìn)行新課教師活動(dòng)：在學(xué)生開始做實(shí)驗(yàn)之前，老師應(yīng)強(qiáng)調(diào)如下幾個(gè)問(wèn)題：1、該實(shí)驗(yàn)中選取被打點(diǎn)紙帶應(yīng)注意兩點(diǎn)：一是第一點(diǎn)。為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，。點(diǎn)的速度應(yīng)為零。怎樣判別呢？2、是否需要測(cè)量重物的質(zhì)量？3、在架設(shè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意什么？為什么？4、實(shí)驗(yàn)時(shí)，接通電源和釋放紙帶的順序怎樣？為什么？5、測(cè)量下落高度時(shí)，某同學(xué)認(rèn)為都必須從起始點(diǎn)算起，不能弄錯(cuò)。他的看法正確嗎？為了減小測(cè)量〃值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好，還是近些好？學(xué)生活動(dòng)：思.考老師的問(wèn)題，討論、交流。選出代表發(fā)表見解。1、因?yàn)榇螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔Q.02s打點(diǎn)一次，在最初的0.02s內(nèi)物體下落距離應(yīng)為0.002m,所以應(yīng)從幾條紙帶中選擇第一、二兩點(diǎn)間距離接近兩年2mm的紙帶進(jìn)行測(cè)量；二是在紙帶上所選的點(diǎn)就是連續(xù)相鄰的點(diǎn)，每相鄰兩點(diǎn)時(shí)間間隔/=0.02s.2、因?yàn)椴恍枰牢矬w在某點(diǎn)動(dòng)能和勢(shì)能的具體數(shù)值，所以不必測(cè)量物體的質(zhì)量皿,而只需驗(yàn)證上匕；=g4就行了。23、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器要豎直架穩(wěn)，使其兩限位孔在同一豎直平而內(nèi)，以盡量減少重物帶著紙帶下落時(shí)所受到的阻力作用。4、必須先接通電源，讓打點(diǎn)計(jì)時(shí)器正常工作后才能松開紙帶讓重物下落。5、這個(gè)同學(xué)的看法是正確的。為了減小測(cè)量h值的相對(duì)誤差，選取的各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)要離起始點(diǎn)適當(dāng)遠(yuǎn)些好。教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，點(diǎn)評(píng)，幫助學(xué)生解決困難。學(xué)生活動(dòng)：學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)?！菊n堂訓(xùn)練】（1）為進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，有下列器材可供選用：鐵架臺(tái)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，復(fù)寫紙，紙帶，秒表，低壓直流電源，導(dǎo)線，電鍵，天平。其中不必要的器材有：E;缺少的器材是。（2）在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律時(shí)，如果以F/2為縱軸，以人為橫軸，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繪出的圖線應(yīng)是，才能驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，其斜率等于的數(shù)值。（3）在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶如圖3所示，其中A點(diǎn)為打下的第一個(gè)點(diǎn)，0、1、2……為連續(xù)的計(jì)數(shù)點(diǎn)。現(xiàn)測(cè)得兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為$1、S2、S3、54.55.56,己知相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的打點(diǎn)時(shí)間間隔均為7。.根據(jù)紙帶測(cè)量出的距離及打點(diǎn)的時(shí)間間隔，可以求出此實(shí)驗(yàn)過(guò)程中重錘下落運(yùn)動(dòng)的加速度大小表達(dá)式為。在打第5號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度大小的表達(dá)式為,要驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，為減小實(shí)驗(yàn)誤差，應(yīng)選擇打下第號(hào)和第號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的過(guò)程為研究對(duì)象。（4）某次“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，用6V、50Hz的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條無(wú)漏點(diǎn)的紙帶，如圖4所示，。點(diǎn)為重錘下落的起點(diǎn)，選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)為A、B、C、D,各計(jì)數(shù)點(diǎn)到。點(diǎn)的長(zhǎng)度已在圖上標(biāo)出，單位為亳米，重力加速度取9.8m/s2,若重錘質(zhì)量為Ikgc①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出B點(diǎn)時(shí)，重錘下落的速度m/s,重錘的動(dòng)能Rb= J。（0 B c單位：mm-）、????? ? ? ? ? ? ?父） 31.4 而,5 125.4 195人口圖4②從開始下落算起，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打8點(diǎn)時(shí)，重錘的重力勢(shì)能減小量為Jo③根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出8點(diǎn)的過(guò)程中，得到的結(jié)論是?參考答案：（1）不必要的器材有：秒表、低壓直流電源、天平。缺少的器材是低壓交流電源、重錘、刻度尺。（2）通過(guò)原點(diǎn)的直線、g.（3）（56+55+54-53-52-Sl）/9T2,（3+女）/2T,1、5. （4）①1.175,069,0.69.②0.69,③機(jī)械能守恒?！菊n堂小結(jié)】思維方法是解決問(wèn)題的靈魂，是物理教學(xué)的根本：親自實(shí)踐參與知識(shí)的發(fā)現(xiàn)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生能力的關(guān)鍵，離開了思維方法和實(shí)踐活動(dòng)，物理教學(xué)就成了無(wú)源之水、無(wú)本之木。學(xué)生素質(zhì)的培養(yǎng)就成了鏡中花，水中月?！?.10能量守恒定律與能源【自主r學(xué)習(xí)】 1能量（1）概念.一個(gè)物體能夠?qū)ν猓覀兙驼f(shuō)這個(gè)物體具有。如:運(yùn)動(dòng)的物體可以推動(dòng)與其接觸的另一個(gè)物體一起向前運(yùn)動(dòng),對(duì)被推動(dòng)的物體做功，說(shuō)明運(yùn)動(dòng)的物體具有能量。又如流動(dòng)的河水、被舉高的重物、被壓縮的彈簧、高溫高壓氣體……都能對(duì)外做功.因此都具有能量。（2）形式：能量有各種不同的形式。運(yùn)動(dòng)的物體具有;被舉高的重物具有;發(fā)生彈性形變的物體具有;由大量粒子構(gòu)成的系統(tǒng)具有o另外自然界中還存在化學(xué)能、電能、光能、太陽(yáng)能、風(fēng)能、潮汐能、原子能等等不同形式的能。不同的能與物體的不同運(yùn)動(dòng)形式相對(duì)應(yīng)，如機(jī)械能對(duì)應(yīng);內(nèi)能與大量微觀粒子的相對(duì)應(yīng)（3）能量的轉(zhuǎn)化：各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，而且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中 保持不變。也就是說(shuō)當(dāng)某個(gè)物體的能量時(shí)，一定存在其他物體的能量且減少量一定.增加量；當(dāng)?shù)哪芰繙p少時(shí),一定存在其他形式的能量增加,且減少量一定增加量。(4)功是能量轉(zhuǎn)化的量度不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的。做功的過(guò)程就是各種形式的的過(guò)程。且做了多少功，就有能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)，因此，功是能量轉(zhuǎn)化的2能量守恒定.律(1)內(nèi)容:能量既不會(huì)，也不會(huì)，它只會(huì)從一種形式為其地形式,或者從一個(gè)物體另一個(gè)物體，而在轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移過(guò)程中.能量的總量:這個(gè)規(guī)律叫做能量守恒定律.(2)定律的表達(dá)式：①②3.能源和能量耗散(1)能源是人類社會(huì)活動(dòng)的物質(zhì)基礎(chǔ).人類利用能源大致經(jīng)歷了三個(gè)時(shí)期，即，(2)能量耗散:燃料燃燒時(shí)一旦把自己的熱量釋放出去，它就不會(huì)起來(lái)供人類重新利用;電池中的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，它又通過(guò)燈泡轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能，熱和光被其他物質(zhì)吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們也無(wú)法把這些內(nèi)能起來(lái)這種現(xiàn)象叫做，能量的耗散。引入新課執(zhí)師活動(dòng)：提出問(wèn)題：我們已學(xué)習(xí)了多種形式的能，請(qǐng)同學(xué)們說(shuō)出你所知道的能量形式。我們還知道不同能量之間是可以相互轉(zhuǎn)化的，請(qǐng)你舉幾個(gè)能量轉(zhuǎn)化的例子。學(xué)生活動(dòng)：思考并回答問(wèn)題，列舉實(shí)例。教師活動(dòng)：演示實(shí)驗(yàn)1：在一個(gè)玻璃容器內(nèi)放入沙子，拿一個(gè)小鐵球分別從某一高度釋放，使其落到沙子中。思考：小球運(yùn)動(dòng)過(guò)，程中機(jī)械能是否守恒？請(qǐng)說(shuō)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況。演示實(shí)驗(yàn)2：在盛有水的玻璃容器中放一小木塊，讓小木塊在水中上下浮動(dòng)，過(guò)一段時(shí)間，小木塊停止運(yùn)動(dòng)。思考：小木塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能是否守恒？請(qǐng)說(shuō)出小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中能量的轉(zhuǎn)化情況。學(xué)生活動(dòng)：觀察實(shí)驗(yàn)并積極思考。討論后，選出代表發(fā)表見解。教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評(píng)。回答學(xué)生可能提出的問(wèn)題。點(diǎn)評(píng)：通過(guò)學(xué)生舉例和演示實(shí)驗(yàn)，說(shuō)明各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，增強(qiáng)學(xué)生的感性認(rèn)識(shí)，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，喚起學(xué)生強(qiáng)烈的求知欲。教師活動(dòng)：引入課題：以上實(shí)驗(yàn)表明，各種形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，一種能量減少，必有其他能量增加，一個(gè)物體的能量減少，必定其他物體能量增加，能量的總和并沒有不化。這就是我們今天要學(xué)習(xí)的能量守恒定律。進(jìn)行新課1、能量守恒定律教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，說(shuō)出能量守恒定律的內(nèi)容，并引用教材上的話，說(shuō)明能量守恒定律的建立有何重大意義？歷史上曾有人設(shè)想制造一種不需要消耗任何能源就可以不斷做功的機(jī)器，即永動(dòng)機(jī)，文檔從網(wǎng)絡(luò)中收集，已重新整理排版.word版本可編輯.歡迎下載支持.這樣的機(jī)器能不能制成？為什么？學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀教材，思考并回答問(wèn)題教師活動(dòng)：提出問(wèn)題，引出下一課題：既然能量是守恒的，不可能消滅，為什么我們還要節(jié)約能源？2、能源和能量耗散教師活動(dòng)：引導(dǎo)學(xué)生閱讀教材，了解人類應(yīng)用能源的歷程，能源對(duì)人類社會(huì)發(fā)展所起的作用：人類在利用能源的同時(shí)也對(duì)環(huán)境造成了嚴(yán)重污染。什么是能量耗散？能量耗散與能量守恒是否矛盾，該怎樣理解？學(xué)生活動(dòng)：認(rèn)真閱讀教材，思考并回答問(wèn)題。教師活動(dòng)：聽取學(xué)生匯報(bào)，總結(jié)點(diǎn)評(píng)。回答學(xué)生可能提出的問(wèn)題?！菊n堂訓(xùn)練】.功與能能是狀態(tài)量，功是過(guò)程量。不同形式的能量之間的轉(zhuǎn)化是通過(guò)做功實(shí)現(xiàn)的。做功的過(guò)程就是各種形式的能量之間轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)的過(guò)程。且做了多少功，就有多少能量發(fā)生轉(zhuǎn)化(或轉(zhuǎn)移)，因此，功是能量轉(zhuǎn)化的量度。如舉重運(yùn)動(dòng)員把重物舉起來(lái)，對(duì)重物做了功這一過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員通過(guò)做功消耗,了體內(nèi)的化學(xué)能，轉(zhuǎn)化為重物的重力勢(shì)能.并且，運(yùn)動(dòng)員做了多少功，就有多少化學(xué)能轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。能量的具體值往往無(wú)多大意義，我們關(guān)心的大多是能量的變化量，能量的變化必須通過(guò)做功才能實(shí)現(xiàn)，某種力做功往往與某一具體的能量變化相聯(lián)系。例1.分析常見力做功與能量轉(zhuǎn)化的對(duì)應(yīng)關(guān)系：重力做功： 彈力做功：電場(chǎng)力做功： 電流做功：.能量守恒定律⑴能量守恒定律是貫穿整個(gè)物理學(xué)的基本規(guī)律之一,是學(xué)習(xí)物理學(xué)的一條主綾。⑵要分清系統(tǒng)中有多少種形式的能，發(fā)生了哪些轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移.⑶滑動(dòng)摩，擦力與相對(duì)距離的乘積在數(shù)值上等于系產(chǎn)生的內(nèi)能、即Q=FL加注意：(1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加,且減少量一定和增加量相等(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等。這也是我們列能量守恒表達(dá)式時(shí)的兩條基本思路。例2.如圖2-10-1所示，在水平桌而的邊角處有一輕質(zhì)光滑的定滑輪K,一條不可伸長(zhǎng)的輕繩繞過(guò)K分別與物塊A、B相連，A、B的質(zhì)量分別為m,\、n】B。開始時(shí)系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)?，F(xiàn)用一水平恒力F拉物塊A,使物塊B上升。已知當(dāng)B上升距離為h時(shí)，B的速度為以求此過(guò)程中物塊A克服摩擦力所做的功。氫力加速度為g。解答：例3.一小滑塊放在如圖2-10-2所示的凹形斜面上，用力F沿斜而向下拉小滑塊，小滑塊沿斜而運(yùn)動(dòng)了一段距離。若已知在這過(guò)程中，拉力廠所做的功的大小(絕對(duì)值)為A,斜而對(duì)滑塊的作用力所做的功的大小為8,重力做功的大小為G,空氣阻力做功的大小為。。當(dāng)用這些量表達(dá)時(shí)，小滑塊的動(dòng)能的改變(指末態(tài)動(dòng)能減去初態(tài)動(dòng)能)等于多少？，滑塊的重力勢(shì)能的改變等于多少？滑塊機(jī)械能（指動(dòng)能與重力勢(shì)能之和）的改變等于多少？解析：.能源和能量耗散能量耗散表明，在能源的利用過(guò)程中，即在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量在數(shù)量上并未減少，但在利用的品質(zhì)上降低了,從便于利用的變成不便于利用的了。是能源危機(jī)更深層次的含意，也是“自然界的能量