高中物理-《機(jī)械能守恒定律 功能關(guān)系》教學(xué)課件設(shè)計(jì)

第7講

機(jī)械能守恒定律功能關(guān)系

??任務(wù)單(1)機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式。①守恒的觀點(diǎn):

。②轉(zhuǎn)化的觀點(diǎn):

。③轉(zhuǎn)移的觀點(diǎn):

。(2)機(jī)械能守恒的判斷方法有哪些？(3)常見的功能關(guān)系。①合外力做功與動(dòng)能的關(guān)系:

。②重力做功與重力勢能的關(guān)系:

。③彈力做功與彈性勢能的關(guān)系:

。④除重力以外其他力做功與機(jī)械能的關(guān)系:

⑤滑動(dòng)摩擦力做功與內(nèi)能的關(guān)系:

。⑥電場力做功與電勢能的關(guān)系:

。⑦克服安培力做功與電能的關(guān)系:__________.學(xué)習(xí)目標(biāo)掌握機(jī)械能守恒的判斷方法總結(jié)應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的一般步驟機(jī)械能守恒定律的綜合應(yīng)用功能關(guān)系的應(yīng)用

熱點(diǎn)考向1機(jī)械能守恒定律的應(yīng)用【典例1】(多選)(2015·全國卷Ⅱ)如圖,滑塊a、b的質(zhì)量均為m,a套在固定豎直桿上,與光滑水平地面相距h,b放在地面上,a、b通過鉸鏈用剛性輕桿連接,由靜止開始運(yùn)動(dòng)。不計(jì)摩擦,a、b可視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度大小為g,則(

)A.a落地前,輕桿對(duì)b一直做正功B.a落地時(shí)速度大小為C.a下落過程中,其加速度大小始終不大于gD.a落地前,當(dāng)a的機(jī)械能最小時(shí),b對(duì)地面的壓力大小為mgBD變式遷移1:物體通過輕繩連接跨過定滑輪(多選)如圖所示,質(zhì)量均為m的兩個(gè)物體A和B,其中物體A置于光滑水平臺(tái)上,物體B穿在光滑豎直桿上,桿與平臺(tái)有一定的距離,A、B兩物體通過不可伸長的細(xì)輕繩連接跨過臺(tái)面邊緣的光滑小定滑輪,細(xì)線保持與臺(tái)面平行。現(xiàn)由靜止釋放兩物體,當(dāng)物體B下落h時(shí),B物體的速度為2v,A物體速度為v。關(guān)于此過程,下列說法正確的是(

)A.該過程中B物體的機(jī)械能損失了1/5

mghB.該過程中繩對(duì)物體A做功為1/2

mv2C.物體A在水平面上滑動(dòng)的距離為hD.該過程中繩對(duì)系統(tǒng)做功1/2mv2AB遷移2:小球通過輕桿連接繞光滑圓環(huán)轉(zhuǎn)動(dòng)(多選)如圖所示,半徑為R的光滑圓環(huán)固定在豎直平面內(nèi),C是圓環(huán)最低點(diǎn)。兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B套在圓環(huán)上,用長為R的輕桿相連,輕桿從豎直位置靜止釋放,重力加速度為g,則(

)

A.當(dāng)輕桿水平時(shí),A、B兩球的總動(dòng)能最大B.A球或B球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒C.A、B兩球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒D.B球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為AC【規(guī)律總結(jié)】應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題的步驟(1)選對(duì)象:單個(gè)物體、多個(gè)物體組成的系統(tǒng)或含彈簧系統(tǒng)。(2)兩分析:對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力和做功情況的分析。(3)判守恒:根據(jù)機(jī)械能守恒的條件判斷研究對(duì)象機(jī)械能是否守恒。(4)選公式:靈活選取Ek1+Ep1=Ek2+Ep2、ΔEk=-ΔEp或EA增=EB減列方程求解。【典例2】(2015·全國卷Ⅰ)如圖,一半徑為R,粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平。一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落,恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道。質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí),對(duì)軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小。用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功。則(

)A.W=1/2mgR,質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)B.W>1/2mgR,質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)C.W=1/2mgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離D.W<1/2mgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離C真題變式1.(多選)在【典例2】中,若使質(zhì)點(diǎn)帶上+q的電荷量(帶電質(zhì)點(diǎn)可視為點(diǎn)電荷),如圖所示,在POQ下方加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=質(zhì)點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)N時(shí),對(duì)軌道的壓力恰好為零,則(

)A.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度大小為B.質(zhì)點(diǎn)由P點(diǎn)至N點(diǎn)的過程中洛倫茲力做負(fù)功C.質(zhì)點(diǎn)由靜止下落至P點(diǎn)的過程機(jī)械能守恒D.質(zhì)點(diǎn)由靜止下落至N點(diǎn)的過程機(jī)械能減少CD真題變式2.在【典例2】中,若軌道光滑,使質(zhì)點(diǎn)帶上+q的電荷量(帶電質(zhì)點(diǎn)可視為點(diǎn)電荷),如圖所示,在豎直方向加上向下的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)為E,質(zhì)點(diǎn)由靜止釋放運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)N的過程中,下列說法正確的是(

)A.質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒B.質(zhì)點(diǎn)的重力勢能減少,電勢能增加C.質(zhì)點(diǎn)的動(dòng)能增加2mgRD.質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能增加2qERD真題變式3.(多選)在【典例2】中,若將半圓形軌道更換為圓弧軌道,如圖所示,并將質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度2R處由靜止開始下落,質(zhì)點(diǎn)沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)Q時(shí)對(duì)軌道壓力為則質(zhì)點(diǎn)從靜止運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)的過程中(

)A.重力勢能減少2mgRB.合外力做功3/4mgRC.克服摩擦力做功1/4mgRD.機(jī)械能減少1/2mgRBC【主干回顧】

【當(dāng)堂達(dá)標(biāo)】1.(2015·天津高考)如圖所示,固定的豎直光滑長桿上套有質(zhì)量為m的小圓環(huán),圓環(huán)與水平狀態(tài)的輕質(zhì)彈簧一端連接,彈簧的另一端連接在墻上,且處于原長狀態(tài),現(xiàn)讓圓環(huán)由靜止開始下滑,已知彈簧原長為L,圓環(huán)下滑到最大距離時(shí)彈簧的長度變?yōu)?L(未超過彈性限度),則在圓環(huán)下滑到最大距離的過程中(

)A.圓環(huán)的機(jī)械能守恒B.彈簧彈性勢能變化了mgLC.圓環(huán)下滑到最大距離時(shí),所受合力為零D.圓環(huán)重力勢能與彈簧彈性勢能之和保持不變2.(多選)如圖所示,豎直平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ上端接有電阻R,金屬桿質(zhì)量為m,跨在平行導(dǎo)軌上,垂直導(dǎo)軌平面的水平勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,不計(jì)ab與導(dǎo)軌電阻,不計(jì)摩擦,且ab與導(dǎo)軌接觸良好。若ab桿在豎直向上的外力F作用下勻速上升,則以下說法正確的是(

)