2015年高中物理7.8机械能守恒定律精品教案新人教版必修2
78 机械能守恒定律
〖精讲细讲〗
〖知识精讲〗
知识点1：机械能守恒定律
1、机械能：动能和势能（重力势能和弹性势能）称为机械能，物体的机械能等于动能和势
能之和E=E K+E P
2、内容：在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能和势能可以相互转化，而总的机械能
保持不变。边叫做机械能守恒定律。
3、表达式：
a．物体或系统初态的机械能E1=E K1+E P1等于末态的机械能E2=E K2+E P2即E1=E2或 E K1+E P1 =E K2+E P2
b．物体或系统减少（增加）的势能△E P等于增加（减少）的动能△E K，即△E P=△E K c．若系统有两个物体A和B，则A增加（减少）的机械能△E A等于B减少（增加）的机械能△E B，即△E A=△E B
4、守恒条件：
a．对某一物体（与地球），只有重力做功，其它力不做功，该物体（与地球）的机械能一定守恒。
b．对某一系统，只有重力和系统内的弹力做功，其它力不做功或其它力做功的代数和为零，则系统的机械能守恒。
5、应用机械能守恒定律的基本思路：
应用机械能守恒定律时，相互作用的物体间的力可以是变力，也可以是恒力，只要符合守恒条件，机械能就守恒。而且机械能守恒定律，只涉及物体第的初末状态的物理量，而不须分析中间过程的复杂变化，使处理问题得到简化，应用的基本思路如下：（1）选取研究对象-----物体系或物体。
（2）根据研究对象所经右的物理过程，进行受力、做功分析，判断机械能是否守恒。
（3）恰当地选取参考平面，确定对象在过程的初末状态时的机械能。（一般选地面或最低点为零势能面）
（4）根据机械能守恒定律列方程，进行求解。
注意：（1）用机械能守恒定律做题，一定要按基本思路逐步分析求解。
（2）判断系统机械能是否守怛的另外一种方法是：若物体系中只有动能和势能的相互转化而无机械能与其它形式的能的转化，则物体系机械能守恒。
〖例题1〗从高为H的地方以速度V抛出一个物体，若不计一切阻力，当物体离地面的高度为R时，物体的动能恰好等于它的重力势能，则H与R的关系为：
A、R=H/2
B、R>H/2
C、R D、R 〖思路分析〗对物体，选地面为参考平面，在不计空气阻力的条件下，物体在空中运动过程中，物体只受重力，只有重力做功，物体的重力势能转化为动能，它的机械能的总量保持不变。由机械能守恒定律得：mgH+mv2/2=mgR+mv12/2 又因为mgR= mv12/2 由以上两式解得:R=H/2+ v2/4g>H/2 〖答案〗B 〖总结〗1、运用机械能守恒定律解题一定按基本思路逐步分析求解。 2、在不计一切阻力的情况下，从某一高度处向任何方向抛出物体后，只有重力做功，物体 机械能守恒。 〖变式训练1〗距地面高为h 处，以速度v 水平抛出一个小球，其轨迹如图所示，先后经过a 、b 两点，然后落地，若运动中空气阻力不计，则下述正确的是： A 、 小球在a 点时的机械能大于在b 点时的机械能。 B 、 小球在a 点时的机械能与在b 点时的机械能相等。 C 、 小球从a 点运动到b 点过程中，重力做功等于小球动能增加量。 D 、 小球从a 点运动到b 点过程中，小球的重力势能减少量等于动能的 增加量。 〖答案〗BCD 〖难点精析1〗 〖例2〗如图所示，某人以平行斜面的力将物体沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力大小，则下列说法中正确的是： A 、物体匀速下滑。 B 、合外力对物体做的功等于零。 C 、物体的机械能减少。 D 、物体的机械能保持不变。 〖思路分析〗物体沿斜面下滑，受到重力，斜面支持力，滑动摩擦力，和拉力作用，因拉力大小与摩擦力大小相等，则物体秘受的合力将沿 斜面向下，物体加速下滑，合外力对物体做功等于物体动能增加量，故AB 错，物体下滑时，支持力总与运动方向垂直因此不做功，拉力与摩擦力做功的代数和为零，只有重力对物体做功，因此机械能守恒，C 错D 正确。 〖方法总结〗机械能守恒的条件是：只有重力（和系统内的弹力）做功，对只有重力做功的理解应包括以下三个方面：（1）只受重力不受其他力；（2）除重力外，还受其他力，但其他力不做功；（3）除重力做功外，其他力做功的代数和为零。 从能量转化的角度看，只有动能、重力势能（和弹性势能）的相互转化，则机械能自然守恒，判断机械能是否守恒可能从上述两方面来判断，这是应用机械能守恒解决问题的前提。 〖变式训练2〗在下列物理过程中，机械能守恒的有： A 、 把一个物体竖直向上匀速提升的过程。 B 、 一个用细线悬挂的小球，线上端固定，让小球从静止从某一高度沿圆弧向下运动到最低 点的过程中，不计阻力。 C 、 汽车关闭油门后沿水平公路向前滑行的过程。 D 、 从高处竖直下落的物体落在竖立的轻弹簧上，压缩弹簧的全过程，对弹簧、物体和地球 组成的系统。 〖难点精析2〗 〖例题3〗如图所示，小球自高h 处由静止自由落下，正好落在弹簧的上端，若不计弹簧的质量和空气阻力，不计小球与弹簧碰撞的能量损失，则下列说法中正确的是： A 、 小球落到弹簧上之后，立即做减速运动，动能减少。 B 、 小球落到弹簧上之后，动能减小，重力势能减小，弹性势能增大。 C 、 小球压缩弹簧到最短时，动能为零，弹性势能最大。 D 、 小球从最低点反弹后，一定能上升到开始下落时的高度。 〖思路分析〗小球落到弹簧上之后，将压缩弹簧，但开始阶段重力大于弹力，小球仍继续加速，速度增大，动能增大，当重力等于弹力时，速度达到最大，此后压缩弹簧，重力小于弹力，做减速运动，当弹簧压缩到最短，速度为零，动能为零，弹性势能达到最大，小球从最低点反弹后，动能和势能经历相反的变化过程，但由于整个过程中动能、重力势能、弹性势能之和保持不变，即系统机械能守恒，所以小球能回到原位置。 〖答案〗CD (1) 〖方法总结〗解答有弹簧在内的系统的问题时，关键是正确、细心地分析运动过程，从受力分析入手，找出物体速度和加速度的变化情况以及动能和势能的转化情况，其中对重力等于弹力的位置的分析尤为重要。 〖误区警示〗小球和弹簧组成的系统机械能守恒，但是仅对于物体或弹簧，其机械能不守恒。 〖变式训练2〗如图所示，质量为0。2kg 的小球从高处落到轻弹 簧上顶端，然后压缩弹簧直到速度为零。开始下落时，小球距弹簧顶端0。2m ，落到弹簧上后把弹簧压缩了0。1m 。 求：（1）小球刚接触弹簧时的动能多大？重力势能减少了多少？ （2）最大弹性势能多大？ 〖答案〗（1）E K =0。4J △E P =0。4J （2）最大弹性势能E P =0。 6J 〖难点精析3〗 〖例题4〗2004年雅典奥运会男子跳高比赛中，瑞典名将斯蒂芬。霍尔姆跳出了2。36m 的好成绩，假设霍尔姆身高1。80m ，身体重心瞭身长的中点，他过杆时的速度为3m/s ，他起跳时的速度是多少？若垫子厚0。5m ，则他在刚接触垫子时，身体是水平的，则他刚接触垫子时的速度是多少？他自接触垫子至压缩垫子到最低点的过程中，其速度大小如何变化？ （g=10m/s 2） 〖思路分析〗对运动员，若不计在空中运动时的阻力，设起跳速度为v 1，选地面为参考平面，从起跳到过杆，由机械能守恒定律得： mv 12/2=mv 22/2+mgh 1解得v 1=6。2m/s 设运动员刚接触垫子时速度为v 3，从过杆到触垫，由机械能守恒定律得： mv 22/2+mgh 1= mv 32/2+mgh 2 解得：v 3=6。8 m/s 他自接触垫子至压缩垫子到最低点的过程中，开始垫子的弹力小于运动员的重力，合外力做正功，速度增大；当弹力增大到大于运动员的重力时，合外力做负功，速度减小，因此全过程速度先增大后减小。 〖方法总结〗解决实际的问题，关键是要建立正确的物理模型，本题中以重心来确定研究对象的重力势能的位置，能将实际问题中非本质的、次要的因素忽略掉，如：运动员过杆，可认为人体的重心位置刚好过杆；运动员接触垫子，可不计人体的侧向宽度等。 〖误区警示〗从起跳到过杆重心升高1。46m 而不是2。36m ；从过杆到触垫重心下落了 （2。36-0．5）=1。86m 而不是2。36m 。 〖内容延伸〗物理是一门与生活实际联系十分紧密的学科，体育训练的过程和体育竞赛的结果无不与物理原理息息相关，体育比赛中因为有对物理量的准确测量而成为物理计算题命题的热点。 〖变式训练4〗某同学的身高为1。60m 在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横越过了1。60m 高度的横杆，据此估算出他起跳时竖直向上的速度大约是多少？ 〖答案〗4m/s 。 〖难点精析4〗 〖例题5〗如图所示，长为L 的匀质链条放在光滑的水平桌面上，且有1/3悬于桌外，链条由静止开始滑动，则它滑离桌面时的速度是多少？ 〖思路分析〗均匀链条问题：因属于变质量问题而显得求解 难度较大，可以通过一些技巧，运用机械能守恒定律等规律， 化变质量问题为定质量问题，避开繁琐的细节过程，从而简 化问题，使其易于求解。 对于匀质链条，在滑动过程中，只有重力做功，机械能守恒： 选桌面为零势能面，此时机械能为E 1=（mg/3）×（-L/6） 链条刚滑离桌面时的机械能为E 2= mv 2/2+ mg （-L/2） 根据机械能守恒定律得：（mg/3）×（-L/6）= mv 2/2+ mg （-L/2） 解得：v=（5gh/3）1/2 〖方法总结〗1、系统内各个物体若通过轻绳或轻弹簧连接，则各物体与轻弹簧或轻绳组成的系统机械能守恒。 2、我们可以从三个不同的角度认识机械能守恒定律： （1） 从守恒的角度来看：过程中前后两状态的机械能相等，即E 1=E 2； （2） 从转化的角度来看：动能的增加等于势能的减少或动能的减少等于势能的增加，△ E K =-△E P （3） 从转移的角度来看：A 物体机械能的增加等于B 物体机械能的减少△E A =-△E B 解题时究竟选取哪一个角度，应根据题意灵活选取，需注意的是：选用（1）式时，必须规定零势能参考面，而选用（2）式和（3）式时，可以不规定零势能参考面，但必须分清能量的减少量和增加量。 〖变式训练6〗如图所示，一轻弹簧固定于O 点，另一端系一重物，将重物从与悬点在同一水平面且弹簧保持原长的A 点无初速度地释放，让它自由摆下，不计空气阻力，在重物由A 点向最低点的过程中，正确的说法有： A 、重物的重力势能减少。 B 、重物的机械能减少。 C 、重物的动能增加，增加的动能等于重物重力势能的减少量。 D 、重物和轻弹簧组成的每每机械能守恒。 〖答案〗ABD 〖难点精析6〗 〖例题7〗一轻绳通过无摩擦的定滑轮和在倾角为300的光滑斜面上的物体m 1连接，另一端 和套在光滑竖直杆上的物体m 2连接，设定滑轮到竖直杆的距离为31/2 m ，又知物体m 2 由静止从AB 连接为水平位置开始下滑1 m 时，m 1和 m 2受力平衡， 如图所示，（g=10m/s 2）求：m 2沿竖直杆能向下滑动的最大距离？ 〖思路分析〗m 1、 m 2与地球组成的系统机械能守恒，物体m 2由静止开始先做加速度不断减小的加速运动，当加速度减小到0时，速度最大，此时m 2受力平衡，随后m 2向下做加速度不断增大的减速运动，速度为0时m 2下滑到最大距离。 选取AB 水平面为重力势能的零参考面，设开始时斜面上绳长为L 1，设m 2沿竖直杆能够向滑动的最大距离为H ，设此时斜面上绳长为L 2，则由机械能守恒定律： -mgL 1sin300=-m 2gH-m 1gL 2sin300 又L 1-L 2=（H 2+31/2）1/2-31/2代入上式解得：H=2。31m 〖答案〗2。31m 〖方法总结〗1、物体m 1、 m 2由轻绳连接，不计摩擦，m 1、 m 2组成的系统机械能守恒，这类问题是高考热点也是高考难点，该题通过分析m 2受力情况确定其运动情况，当m 2下降最大距离时，m 1、 m 2的速度为零。 2、利用几何关系确定末态斜面上绳长L 2与H 的关系，再与机械能守恒方程式结合求解。 〖变式训练7〗一个质量m=0。2kg 的小球系于轻弹簧的一端，且套在光滑 环上，圆环固定在竖直平面内，弹簧的加一端固定在环的最高点A 处，环 的半径为R=0。5m ，弹簧的原长L 0=0。5m ，劲度系数k=4。8N/m ，如图所示，已知弹簧的处于原长状态时的弹性势能为零，伸长长度为x 时的弹簧的弹性势能为E P =kx 2/2，若小球从图中的B 点（∠AOB=600）由静止开始释 放，它将沿圆环滑动并通过最低点C ，求：小球经过C 点时的速度v C 的大 小？ 〖答案〗3m/s 〖综合拓展〗本节主要学习机械能守恒定律内容和公式，及守恒条件，训练解题时，要注意物体系统机械能守恒条件分析，要按照解题基本思路练习解题。 机械能守恒定律是力学中最重要的基础知识之一，又由于它与现实生产、生活联系密切，因而一直是高考的热点，从以前高考情况和现在高考要求看，对本章知识考查将主要有以下三个方面的趋势： （1） 加强理论联系实际，加强各学科之间的联系和统一，体现创新意识是命题的总趋势。 （2） 机械能守恒定律与动量守恒定律常作为重要的考查点出现在力学综合题中。 （3） 重视对弹性势能的理解和应用。 〖例题8〗流体流速与指示标高的关系： 如图所示，一根水平管道a 两端与大气相通，在管道上竖直插上一根上端开口的“L ”形弯管b ，当a 管内液面的高度为h ，假设液体与管道之间不存在摩擦力，则v 与h 的关系是： A 、v=（2gh ）1/2 B 、v=（gh ）1/2 C 、v=1/2（gh ）1/2 D 、v=2（gh ）1/2 〖思路分析〗取液体表面为零势能面，设L 形管内竖直方向上液体 的总质量为m ，这部分液体具有的势能为E P =mgh/2，这是由这部分液体的动能转化而来的，据机械能守恒有： mv 2/2= mgh/2 解得v=（gh ）1/2 〖答案〗B 〖总结〗：本题对知识的迁移能力和模型的转换能力要求极高，多数同学不能顺利完成上述知识和模型的迁移及转换而陷入困境，事实上，这与“一个小球以一定初速度能滚上光滑轨道多高”这样的传统考题所用规律是不同的。 〖误区警示〗计算L 形管内竖直方向上液体重力势能时，重心到零势能面的高度应是h/2而不是h 。 〖活学活练〗 〖基础达标〗 1、 从同一地点同时向各个方向抛出几个质量相同、速率相同的小球（不计空气阻力），下 列说法中正确的是： A 、 它们落地时动能相同。 B 、它们落地时速度相同。 C 、 们飞行过程中任意时刻机械能相同。 D 、 从抛出到着地重力做功相同。 2、 下列说法中正确的是： A 、 物体做匀速运动时，它的机械能一定不守恒。 B 、 物体做匀加速运动时，它的机械能一定不守恒。 C 、 物体所受合外力不为零时，它的机械能可能守恒。 D 、 物体所受的合外力为零时，它的机械能一定不守恒。 3、 从高为H 处自由下落的物体，不计一切阻力，它的机械能E 随下落高度h 的变化的图象 是图中的： v A B C D 高中物理必修2教案 第一章抛体运动 第一节什么是抛体运动 【教学目标】 知识与技能 1．知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质 2．知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲 【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 【教学难点】 物体做曲线运动的条件 【教学课时】 1课时 【探究学习】 1、曲线运动：__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向： 质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件： （1）时，物体做曲线运动。（2）运动速度方向与加速度的方向共线时，运动轨迹是___________ （3）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力为定值，运动为_________运动。（4）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力不为定值，运动为___________运动。 4、曲线运动的性质： （1）曲线运动中运动的方向时刻_______ （变、不变），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿__________________________________________ ，并指向运动轨迹凹下的一侧。 （2）曲线运动一定是________ 运动，一定具有_________ 。 【课堂实录】 【引入新课】 生活中有很多运动情况，我们学习过各种直线运动，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点（展示图片） 再看两个演示 第一， 自由释放一只较小的粉笔头 第二， 平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同？ 学生交流讨论。 结论：前者是直线运动，后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1. 定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2. 举出曲线运动在生活中的实例。 问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？ 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题：水滴沿什么方向飞出？ 学生思考 结论：雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。 如果球直线上的某处A 点的瞬时速度，可在离A 点不远处取一B 点，求AB 点的平均速度来近似表示A 点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么AB 见的平均速度即为A 点的瞬时速度。 结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 物理必修2教案 第一章第一节什么是抛体运动 一、【教学目标】 知识与技能 1．知道曲线运动的方向，理解曲线运动的性质 2．知道曲线运动的条件，会确定轨迹弯曲方向与受力方向的关系 过程与方法 1.体验曲线运动与直线运动的区别 2.体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化 情感态度与价值观 能领会曲线运动的奇妙与和谐，培养对科学的好奇心和求知欲 二、【教学重点】 1.什么是曲线运动 2.物体做曲线运动方向的判定 3.物体做曲线运动的条件 三、【教学难点】 物体做曲线运动的条件 四、【教学课时】 1课时 五、【探究学习】 1、曲线运动：__________________________________________________________ 2、曲线运动速度的方向： 质点在某一点的速度，沿曲线在这一点的方向。 3、曲线运动的条件： （1）时，物体做曲线运动。（2）运动速度方向与加速度的方向共线时，运动轨迹是___________ （3）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力为定值，运动为_________运动。（4）运动速度方向与加速度的方向不共线，且合力不为定值，运动为___________运动。 4、曲线运动的性质： （1）曲线运动中运动的方向时刻_______ （变、不变），质点在某一时刻（某一点）的速度方向是沿__________________________________________ ，并指向运动轨迹凹下的一侧。 （2）曲线运动一定是________ 运动，一定具有_________ 。 【课堂实录】 【引入新课】 生活中有很多运动情况，我们学习过各种直线运动，包括匀速直线运动，匀变速直线运动等，我们知道这几种运动的共同特点是物体运动方向不变。下面我们就来欣赏几组图片中的物体有什么特点（展示图片） 再看两个演示 第一， 自由释放一只较小的粉笔头 第二， 平行抛出一只相同大小的粉笔头 两只粉笔头的运动情况有什么不同？ 学生交流讨论。 结论：前者是直线运动，后者是曲线运动 在实际生活普遍发生的是曲线运动，那么什么是曲线运动？本节课我们就来学习这个问题。 新课讲解 一、曲线运动 1. 定义：运动的轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 2. 举出曲线运动在生活中的实例。 问题：曲线运动中速度的方向是时刻改变的，怎样确定做曲线运动的物体在任意时刻速度的方向呢？ 引出下一问题。 二、曲线运动速度的方向 看图片：撑开带有水滴的雨伞绕柄旋转。 问题：水滴沿什么方向飞出？ 学生思考 结论：雨滴沿飞出时在那点的切线方向飞出。 如果球直线上的某处A 点的瞬时速度，可在离A 点不远处取一B 点，求AB 点的平均速度来近似表示A 点的瞬时速度，时间取得越短，这种近似越精确，如时间趋近于零，那么AB 见的平均速度即为A 点的瞬时速度。 结论：质点在某一点的速度方向，沿曲线在这一点的切线方向。 三、物体做曲线运动的条件 1.下面说法中正确的是（） A．地面上的物体重力势能一定为零 B．质量大的物体重力势能一定大 C．不同的物体中离地面最高的物体其重力势能最大 D．离地面有一定高度的物体其重力势能可能为零 2.下列关于功率的说法，错误的是( ) A．功率是反映做功快慢的物理量 B．据公式P＝W/t，求出的是力F在t时间内做功的平均功率 C．据公式P＝Fv可知，汽车的运动速率增大，牵引力一定减小 D．据公P＝Fv cosα，若知道运动物体在某一时刻的速度大小，该时刻作用力F的大小以及二者之间的夹角.便可求出该时间内力F做功的功率 3、由一重2 N的石块静止在水平面上，一个小孩用10 N的水平力踢石块，使石块滑行了1 m的距离，则小孩对石块做的功 A、等于12 J B、等于10 J C、等于2 J D、因条件不足，无法确定 4、一起重机吊着物体以加速度a（a < g）竖直加速下落一段距离的过程中，下列说法正确的是 A、重力对物体做的功等于物体重力势能的增加量 B、物体重力势能的减少量等于物体动能的增加量 C、重力做的功大于物体克服缆绳的拉力所做的功 D、物体重力势能的减少量大于物体动能的增加量 5、某汽车的额定功率为P，在很长的水平直路上从静止开始行驶，下列结论正确的是 A、汽车在很长时间内都可以维持足够的加速度做匀加速直线运动 B、汽车可以保持一段时间内做匀加速直线运动 C、汽车在任何一段时间内都不可能做匀加速直线运动 D、若汽车开始做匀加速直线运动，则汽车刚达到额定功率P时，速度亦达最大值 6、.如图所示，木块A放在木块B的左上端，两木块间的动摩擦因数为μ。用水平恒力F将木块A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，比较两次做功，判断正确的是（） A．W1＜W2B．W1=W2 C．W1＞W2 D．无法比较 7、跳伞运动员在刚跳离飞机、其降落伞尚未打开的一段时间内，下列说法中正确的（） A．空气阻力做正功B．重力势能增加 C．动能增加 D．空气阻力做负功 8、一个人站在阳台上，以相同的速率v分别把三个球竖直向上抛出、竖直向下抛出、水平抛出，不计空气阻力，则三球落地时的速度（） A．上抛球最大B．下抛球最大C．平抛球最大D．三球一样大 9、质量为m的滑块沿着高为h，长为L的粗糙斜面恰能匀速下滑，在滑块从斜面顶端下滑到低 功（二） 1．A 、B 两物体质量分别为m 和2m ，A 静止于光滑水平面上，B 静止于粗糙水平面上，用相同水平力分别推A 和B ，使它们前进相同位移。在此过程中，下面说法正确的是 （ ） A ．对A 的推力做功多一些 B ．对B 的推力做功多一些 C ．两次推力做功的功率一样大 D ．对B 的推力做功的平均功率较小 2．质量为m 的汽车，启动后沿平直路面行驶，如果发动机的功率恒为P ，且行驶过程中受到的摩擦阻力大小一定，汽车能够达到的最大速度为 v ，那么当汽车的车速为4 v 时，汽车的瞬时加速度的大小为 （ ） A ．P mv B ．2P mv C ．3P mv D ．4P mv 3．一人用力踢质量为0.5kg 的皮球，使球由静止开始以20m/s 的速度飞出，假定人踢球瞬间对球平均作用力是100N ，球在水平方向运动20m 后停止，则人对球所做的功为 （ ） A ．25J B ．50J C ．100J D ．20xxJ 4．如图所示，A 、B 两球的质量相等，A 球用不可伸长的轻绳系于O 点，B 球用轻弹簧系于'O 点，O 与' O 点在同一水平面上。分别将A 、B 球拉到与悬点等高处，轻绳与轻弹簧均处于水平，弹簧处于自然状态。将两球分别由静止释放，当两球到达各自悬点正下方时，两球仍处于同一水平面上，则两球各自到达悬点正下方时 （ ） A ．两球动能相等 B ．A 球动能较大 C ．B 球动能较大 D ．A 球减少的重力势能较多 5．一质量为m 的物体被人用手由静止竖直向上以加速度a 匀加速提升h ，关于此过程下列说法中不正确的是 （ ） A ．提升过程中手对物体做功()m a g h + B ．提升过程中合力对物体做功mah C ．提升过程中物体的动能增加()m a g h + D ．提升过程中物体克服重力做功mgh 6．如图所示，一质量为m 的物体，始终固定在倾角为θ 的斜面上，下面说法中不正确的是 （人教版）高中物理必修二（全册）精品同步练习汇总 分层训练·进阶冲关 A组基础练(建议用时20分钟) 1.(2018·泉州高一检测)关于运动的合成和分解,下列说法中正确的是 (C) A.合运动的速度大小等于分运动的速度大小之和 B.物体的两个分运动若是直线运动,则它的合运动一定是直线运动 C.合运动和分运动具有等时性 D.若合运动是曲线运动,则其分运动中至少有一个是曲线运动 2.(2018·汕头高一检测)质点在水平面内从P运动到Q,如果用v、a、F分别表示质点运动过程中的速度、加速度和受到的合外力,下列选项正确的是(D) 3.一只小船渡河,运动轨迹如图所示。水流速度各处相同且恒定不变,方向平行于河岸;小船相对于静水分别做匀加速、匀减速、匀速直线运动,船相对于静水的初速度大小均相同、方向垂直于河岸,且船在渡河过程中船头方向始终不变。由此可以确定 (D) A.船沿AD轨迹运动时,船相对于静水做匀加速直线运动 B.船沿三条不同路径渡河的时间相同 C.船沿AB轨迹渡河所用的时间最短 D.船沿AC轨迹到达对岸前瞬间的速度最大 4.如图所示,某人用绳通过定滑轮拉小船,设人匀速拉绳的速度为v0,绳某时刻与水平方向夹角为α,则小船的运动性质及此时刻小船的水平速度v x为(A) A.小船做变速运动,v x= B.小船做变速运动,v x=v0cos α C.小船做匀速直线运动,v x= D.小船做匀速直线运动,v x=v0cosα B组提升练(建议用时20分钟) 5.(2018·汕头高一检测)质量为1 kg的物体在水平面内做曲线运动,已知该物体在互相垂直方向上两分运动的速度-时间图象分别如图所示,则下列说法正确的是(D) A.2 s末质点速度大小为7 m/s B.质点所受的合外力大小为3 N C.质点的初速度大小为5 m/s D.质点初速度的方向与合外力方向垂直 6.(多选)在杂技表演中,猴子沿竖直杆向上做初速度为零、加速度为a的匀加速运动,同时人顶着直杆以速度v0水平匀速移动,经过时间t,猴子沿杆向上移动的高度为h,人顶杆沿水平地面移动的距离为x,如图所示。关于猴子的运动情况,下列说法中正确的是( B、D ) 人教版高中物理必修二《曲线运动》教学 设计 人教版高中物理必修二《曲线运动》教学设计 一、教学目标 1.知识与技能 （1）知道曲线运动是一种变速运动，它在某点的瞬时速度方向在曲线这一点的切线上； （2）理解物体做曲线运动的条件是所受合外力与初速度不在同一直线上． 2.方法与过程 （1）类比直线运动认识曲线运动、瞬时速度方向的判断和曲线运动的条件； （2）通过实验观察培养学生的实验能力和分析归纳的能力． 3.情感态度与价值观 激发学生学习兴趣，培养学生探究物理问题的习惯． 二、教学重难点 1.曲线运动中瞬时速度方向的判断 2.理解物体做曲线运动的条件 三、教学过程 1.新课导入，引入曲线运动 教师：在必修一里我们学习了直线运动，我们知道物体做直线运动时他的运动轨迹是直线，需要满足的条件是物体所受的合力与速度的方向在同一条直线上。但在现实生活中，很多物体做的并非是直线运动，比如玩过山车的游客的运动、火车在其轨道上的运动、风中摇曳着的枝条的运动、人造地球围绕地球的运动（图片）。 问题1：在这几幅图片中，物体的运动轨迹有什么特点？ （运动的轨迹是一条曲线） 教师：我们把像这样运动轨迹是曲线的运动叫做曲线运动。 设计意图：通过复习直线运动引入生活中更为常见的曲线运动，并借助实例归纳出曲线运动的概念，帮助学生认识曲线运动。 2.曲线运动的方向 问题2：我们知道物体在做直线运动时，物体的速度方向始终是保持不变的，那么在做曲线运动时，物体的速度的方向又有什么特点呢？ （方向时刻在改变） 问题3：那么，我们该如何确定物体做曲线运动时每时每刻所对应速度的方向呢？ 教师：我们猜想一下，钢珠从弯曲的玻璃管中滚落出， 高2014级物理必修2期末机械能单元复习 一、单项选择题 1. 下列物体运动过程中满足机械能守恒的是( ) A ．跳伞运动员张开伞后，在空中匀速下降 B ．忽略空气阻力，物体竖直上抛 C ．火箭升空 D ．拉着物体沿光滑斜面匀速上升 2. 如图所示，在两个质量分别为m 和2m 的小球a 和b 之间，用一根长 为L 的轻杆连接(杆的质量可不计)，而小球可绕穿过轻杆中心O 的水平轴无 摩擦转动，现让轻杆处于水平位置，然后无初速度释放，重球b 向下，轻球 a 向上，产生转动，在杆转至竖直的过程中( ) A ．a 球的机械能守恒 B ．b 球的机械能守恒 C ．a 球和b 球的总机械能守恒 D ．a 球和b 球的总机械能不守恒 3.如图所示，质量相同的物体分别自斜面AC 和BC 的顶端由静止开 始下滑，物体与斜面间的动摩擦因数都相同，物体滑到斜面底部C 点时 的动能分别为E k1和E k2，下滑过程中克服摩擦力所做的功分别为W 1和 W 2，则( ) A ．E k1>E k2 W 1 《抛体运动》教学设计教学 课题 《平抛运动》［必修 2 人教版第五章第二节］ 学习任务分析 本节研究平抛运动采用的是运动的合成与分解的研究方法，因此，在教学中应让学生主动尝试、直观感受应用这种方法来解决平抛物体运动规律。这一学习过程的经历，能激发学生探究未知问题的乐趣，领悟怎样将复杂的问题化为简单的问题，将未知问题化为已知问题。让学生真正理解运动合成与分解这种方法的意义，理解为什么平抛运动可以分解成水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动。日常生活中平抛运动的现象也较多，通过与生产、生活的联系，可以使学生更深入了解这两种运动的规律。 平抛物体的运动是曲线运动一章的重点，是一种最基本、最重要的曲线运动，是运动的合成和分解知识的第一次应用，是理解和掌握其它曲线运动的基础。平抛物体的运动是一种典型的匀变速曲线运动,它体现了处理复杂的曲线运动的基本方法——先分解成几个简单的直线运动——再进行合成,从而理解运动的独立性原理和叠加原理，并且会利用这种方法解决问题。本节的内容较简单，得出结论也并不难，但是用运动的合成和分解分析问题的方法，是运动学中常用的一种重要的研究 问题的方法，是本节课的一个重点。 重点难点分析 本节的重点是掌握平抛运动的研究方法和运动规律，难点是使学生理解平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的，并归纳出其运动规律。为突破这一难点，通过设计从观察现象--理论探究--实验探究（录像慢放）的过程，使学生直观感受到了平抛运动是由水平方向的匀速运动和竖直方向的自由落体运动合成的，并直接画出位移、速度矢量关系图，从而自然地归纳出其运动规律。 学情分析 本节课是学生学习研究物体运动规律的一个转折点，以前学生接触的都是直线运动，而本节内容是比较典型的曲线运动，对于直线运动的规律学生非常熟悉，而对曲线运动的处理方法及运动规律是陌生的。所以本节教学通过理论探究、实验探究（录像慢放）等手段探索出平抛运动的规律，让学生从中体会运用合成和分解研究曲线运动的基本思路，提高对运动合成与分解方法的运用能力。 教学目标知识 与技能 （1）知道抛体运动的定义、特点、分类。 （2）理解平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由 落体运动。 （3）掌握平抛运动的规律，知道处理平抛运动的思路，会处理简单的问题。 （4）了解斜抛运动的性质及处理思路。 专题二 第1讲 功 功率和动能定理 考向一 功和功率的计算 (选择题) 1.恒力做功的公式 W ＝Fl cos α(通过F 与l 间的夹角α判断F 是否做功及做功的正、负)。 2．功率 (1)平均功率：P ＝W t ＝F v cos α。 (2)瞬时功率：P ＝Fv cos α(α为F 与v 的夹角)。 [例1] (2014·全国新课标Ⅱ)一物体静止在粗糙水平地面上。现用一大小为F 1的水平拉力拉动物体，经过一段时间后其速度变为v 。若将水平拉力的大小改为F 2，物体从静止开始经过同样的时间后速度变为2v 。对于上述两个过程，用WF 1、WF 2分别表示拉力F 1、F 2所做的功，W f 1、W f 2分别表示前后两次克服摩擦力所做的功，则( ) A ．WF 2>4WF 1, W f 2>2W f 1 B ．WF 2>4WF 1, W f 2＝2W f 1 C ．WF 2<4WF 1, W f 2＝2W f 1 D ．WF 2<4WF 1, W f 2<2W f 1 [思路探究] (1)两次物体的加速度、位移存在什么关系？ 提示：因为前后两次t 相等，由a ＝v t ，x ＝v 2 t 知，a 1∶a 2＝1∶2，x 1∶x 2＝1∶2。 (2)两次合力做功存在什么关系？ 提示：由动能定理知W 合1∶W 合2＝1∶4。 [解析] 由x ＝v t 知，前后两次的位移之比x 1∶x 2＝1∶2，由W f ＝fx 知W f 1∶W f 2＝1∶ 2；由动能定理知，WF 1－W f 1＝12mv 2，WF 2－W f 2＝1 2 m ·(2v )2，所以WF 2－W f 2＝4(WF 1－W f 1)， 又因为W f 2＝2W f 1，所以4WF 1－WF 2>0，即WF 2<4WF 1，C 正确。 [答案] C [感悟升华] 计算功和功率时应注意的问题 1．(2014·模拟)如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，在液压机的作用下，车厢与水平面间的θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说确的是( ) 第一章 第一节质点参考系和坐标系 三维目标 知识与技能 １．认识建立质点模型的意义和方法能根据具体情况将物体简化为质点，知道它是一种科学的抽象，知道科学抽象是一种普遍的研究方法。 ２．理解参考系的选取在物理中的作用，会根据实际情况选定参考系。 ３．认识一维直线坐标系，掌握坐标系的简单应用。 过程与方法 １．体会物理模型在探索自然规律中的作用，初步掌握科学抽象理想化模型的方法。２．通过参考系的学习，知道从不同角度研究问题的方法。 ３．体会用坐标方法描述物体位置的优越性。 情感态度与价值观 １．认识运动是宇宙中的普遍现象，运动和静止的相对性，培养学生热爱自然、勇于探索的精神。 ２．渗透抓住主要因素，忽略次要因素的哲学思想。 ３．渗透具体问题具体分析的辩证唯物主义思想。 教学重点 １．理解质点概念以及初步建立质点要点所采用的抽象思维方法。 ２．在研究具体问题时，如何选取参考系。 ３．如何用数学上的坐标轴与实际的物理情景结合起来建立坐标系。 教学难点 在什么情况下可以把物体看作质点。 课时安排 １课时 教学过程 导入 我们知道宇宙中的一切物体都在不停地运动着，机械运动是最基本、最普遍的运动形式，那么什么是机械运动呢？请列举几个运动物体的例子。 机械运动简称运动，指物体与物体间或物体的一部分和另一部分间相对位置随时间发生改变的过程。 新课教学 一、物体和质点 问题：选择以上一个较复杂的运动（例如鸟的飞行），我们如何描述它？ 引导学生分析： １．描述起来有什么困难？ ２．我们能不能把它当作一个点来处理？ ３．在什么条件下可以把物体当作质点来处理？ 小结 １．只有质量，没有形状和大小的点叫做质点。 ２．质点是一种科学抽象，一一种理想化的模型，这种忽略次要因素、突出主要因素（质量）的处理方法是一种非常重要的科学研究方法。 ３．一个物体能否看成质点，取决于它的形状和大小在所研究问题中是否可以忽略不计，而跟自身体积的大小、质量的多少和运动速度的大小无关。 ４．一个物体能否被看成质点，取决于所研究的问题的性质，同一个物体在不同的问题中，有的能被看作质点，有的却不能被看成质点。 学生讨论：１。是不是只有很小的物体才能看作质点？ ２．地球的自转和转动的车轮能否被看作质点？ ３．物理中的“质点”和几何中的点有什么相同和不同之处？ 二、参考系 导入 坐在教室里的同学看到其他同学都是静止的，却不知道他们都在绕着太阳在高速运动着，这里面蕴含了什么问题呢？ 学生活动 让学生观察图1.1-3和1.1-4，阅读图右文字，回答以下问题 １．得出什么结论？ ２．就图1.1-4能否提出一些问题？（例如为什么跳伞者总是在飞机的正下方）目的是为了培养学生的观察能力和提取有用知识的能力。 小结 １．参考系是参照物的科学名称，是假定不动的物体。 ２．运动和静止都是相对的。 ３．参考系的选择是任意的，一般选择地面或相对地面静止的物体。 学生讨论：１。小小竹排江中游，巍巍青山两岸走 ２．月亮在莲花般的云朵里穿行 ３．坐地日行八万里，巡天遥看一千河 在上述三例中，各个物体的运动分别是以什么物体为参考系的。 三、坐标系 创设实例：从一中到冶浦桥的公交车或刘翔的110m栏。 提出问题：怎样定量（准确）地描述车或刘翔所在的位置。 教师提示：你的描述必须能反映物体（或人）的运动特点（直线）、运动方向、各点之间的距离等因素。 学生讨论 教师总结 １．为了定量描述物体的位置随时间的变化规律，我们可以在参考系上建立适当的坐标系，这个坐标系应该包含原点、正方向和单位长度。 ２．对于质点的直线运动，一般选取质点的运动轨迹为坐标轴，质点运动的方向为坐标轴的正方向，选取计时起点为坐标轴的原点。单位长度的选定要根据具体情况。 ３．位置的表示方法，例：x=5m。 学生讨论：如果物体在平面上运动（例如滑冰运动员），我们应如何建立坐标系？ 小结 高中物理必修二教案1 第一节曲线运动 -CAL-FENGHAI-(2020YEAR-YICAI)_JINGBIAN 第五章曲线运动 一、课标要求： 1.会用运动合成与分解的方法分析抛体运动。 2.会描述匀速圆周运动。知道向心加速度。 3.能用牛顿第二定律分析匀速圆周运动的向心力。分析生活中的离心现象。 4.关注抛体运动和圆周运动的规律与日常生活的联系。 二、重点难点： 1.教学重点： 在以前研究直线运动时，建立了一套研究物体运动规律的方法，将这一套研究方法推广到研究曲线运动，是认知发展的必然。 2.教学难点： 讨论物体做曲线运动的条件；形成正确的逻辑思维，使学生在自己的知识基础上，通过实验和逻辑分析，一步一步“侦破”曲线运动的奥秘；构建向心加速度的合理知识结构。 三、教法建议： 理解概念：重视指导学生理解圆周运动，线速度，角速度，向心加速度的基本概念。 掌握线索：展示实例，说明曲线运动的方向，以实例说明在平面直角坐标系中如何研究物体的运动，运动的合成与分解。 理论联系实际：分析生活中的圆周运动，通过牛顿第二运动定律推导向心力，并用实验验证向心力的表达式。 四、课时安排： 整章可分三个部分，新授共8课时： 第一部分1．曲线运动 1课时 2 第二部分2．质点在平面内的运动1课时 3．抛体运动的规律 1课时 4．实验研究平抛运动 1课时 第三部分5．圆周运动 1课时 6．向心加速度 1课时 7．向心力 1课时 8．生活中的圆周运动 1课时单元总结1课时，单元测试2课时，讲评1课时。 3 第一节曲线运动 教学目标： 1、知识与技能 （l）知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动； （2）知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。 2、过程与方法 （1）体验曲线运动与直线运动的区别； （2）体验曲线运动是变速运动及它的速度方向的变化。 3、情感、态度与价值观 （1）能领略曲线运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲； （2）有参与科技活动的热情，将物理知识应用于生活和生产实践中。 教学重点、难点： 1.重点：什么是曲线运动；物体做曲线运动的方向的确定；物体做曲线运动的条件。 2.难点：物体微曲线运动的条件。 教学方法： 探究、讲授、讨论、练习 教具准备： 投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。 教学过程： 第一课时 一、导入新课 4 高中物理学习材料 （马鸣风萧萧**整理制作） 机械能守恒定律 一、单项选择题(本大题共6小题,每小题4分,共24分。每小题给出的四个选项中只有一个选项正确) 1.在同一高度将质量相等的三个小球以大小相同的速度分别竖直上抛、竖直下抛、水平抛出,不计空气阻力。从抛出到落地过程中,三球()。 A.运动时间相同 B.落地时的速度相同 C.落地时重力的功率相同 D.落地时的动能相同 【解析】尽管高度、加速度相同,但竖直方向的初速度大小不同,因此运动时间不同,A错。落地速度方向是不同的,B、C都错。 【答案】D 2.关于摩擦力做的功,下列说法正确的是()。 A.滑动摩擦力阻碍物体的相对运动,所以一定做负功 B.静摩擦力虽然阻碍物体间的相对运动,但不做功 C.静摩擦力和滑动摩擦力不一定都做负功 D.一对相互作用力,若作用力做正功,则反作用力一定做负功 【解析】摩擦力可以是动力,故摩擦力可以做正功;一对相互作用力,可以都做正功,也可以都做负功,或一个力做功,另一个力不做功。 【答案】C 3.跳伞运动员在刚跳离飞机,降落伞尚未打开的一段时间内:①空气阻力做正功;②重力势能增加;③动能增加;④空气阻力做负功。上述说法中正确的是()。 A.①② B.③④ C.②④ D.①③ 【解析】跳伞运动员跳离飞机,在尚未打开降落伞的这段时间内,运动员向下运动,重力对运动员做正功,重力势能减少;空气阻力对运动员做负功。由于重力大于空气阻力,运动员向下做加速运动,其动能增加,故①②错,③④对。 【答案】B 4.如图所示,“U”型管内装有同种液体,右管管口用盖板A密闭,两液面的高度差为h,“U”型管中液体总长度为4h,“U”型管中横截面处处相同。先拿去盖板A,液体开始流动(不计一切摩擦),当两液面高度相平时,右侧液体下降的速度为()。 A.B.C.D. 【解析】设“U”型管中液体单位长度的质量为m0,因为不计一切摩擦,大气压力对液体做的总功为零,所以整个液柱在下降过程中机械能守恒。当两液面相平时,系统重力势能的减少量等于系统动能的增加量,即 m 0hg·=·4m hv2,解得v=。 【答案】D 5.一根质量为m、长为L的均匀链条一半放在光滑的水平桌面上,另一半挂在桌边,桌面足够高,如图甲所示。若在链条两端各挂一个质量为的小球,如图乙所示;若在链条两端和中央各挂一个质量为的小球,如图丙所示。由静止释放链条,当链条刚离开桌面时,图甲中链条的速度为v a,图乙中链条的速度为v b,图丙中链条的速度为v c(设链条滑动过程中始终不离开桌面,挡板光滑)。下列判断中正确的是()。 A.v a=v b=v c B.v a 人教版高中物理必修2教案 第五章曲线运动 5.1 曲线运动 三维教学目标 1、知识与技能 （l）知道曲线运动中速度的方向，理解曲线运动是一种变速运动； （2）知道物体做曲线运动的条件是所受的合外力与它的速度方向不在一条直线上。 2、过程与方法 （1）体验曲线运动与直线运动的区别； （2）体验曲线运动是变速运动及它的建度方向的变化。 3、情感、态度与价值观 （1）能领略曲线运动的奇妙与和谐，发展对科学的好奇心与求知欲； （2）有参与科技活动的热情，将物理知识应用于生活和生产实践中。 教学重点：什么是曲线运动；物体做曲线运动的方向的确定；物体做曲线运动的条件。 教学难点：物体微曲线运动的条件。 教学方法：探究、讲授、讨论、练习 教具准备：投影仪、投影片、斜面、小钢球、小木球、条形磁铁。 教学过程： 第一节曲线运动 （一）新课导入 前面我们学习过了各种直线运动，包括匀速直线运动、匀变速直线运动、自由落体运动等。下面来看这个小实验，判断该物体的运动状态。 实验：（1）演示自由落体运动，该运动的特征是什么？（轨迹是直线） （2）演示平抛运动，该运动的特征是什么？（轨迹是曲线） 这里我们看到一种我们前面没有学过的运动形式，它与我们前面学过的运动形式有本质的区别。前面我们学过的运动的轨迹都是直线，而我们现在看到的这种运动的轨迹是曲线，我们把这种运动称为曲线运动。 概念：轨迹是曲线的运动叫曲线运动。其实曲线运动是比直线运动普遍的运动情形，现在请大家举出一些生活中的曲线运动的例子？（微观世界里如电子绕原子核旋转；宏观世界里如天体运行；生活中如投标抢、掷铁饼、跳高、既远等均为曲线运动） （二）新课教学 1、曲线运动速度的方向 在前面学习直线运动的时候我们已经知道了任何确定的直线运动都有确定的速度方向，这个方向与物体的运动方向相同，现在我们又学习了曲线运动，大家想一想我们该如何确定曲线运动的速度方向?在解决这个问题之前我们先来看几张图片(如图6．1—l、6．1—2)。 7.2 功 教学三维目标 1、知识与技能 （1）理解功的概念，知道力和物体在力的方向发生位移是做功的两个不可缺少的因素； （2）理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功； （3）知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)，知道功是标量； （4）掌握合力做功的意义和总功的含义； （5）掌握公式W=Fs cosα的应用条件，并能进行有关计算。 2、过程与方法：理解正负功的含义，并会解释生活实例。 3、情感、态度与价值观：功与生活联系非常密切，通过探究功来探究生活实例。 教学重难点： （1）重点使学生掌握功的计算公式，理解力对物体做功的两个要素； （2）难点是物体在力的方向上的位移与物体运动方向的位移容易混淆，需要讲透、讲白； （3）使学生认识负功的意义较困难，也是难点之一。 教学方法：教师启发、引导，学生自主阅读、思考，讨论、交流学习成果。 教学工具：计算机、投影仪、CAI课件、录像片 教学过程： 第二节功 （一）引入新课 初中我们学过做功的两个因素是什么?（一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。） 扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。 导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上进行扩展。 （二）教学过程设计 1、推导功的表达式 （1）如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？ 物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图1所示，求力F对物体所做的功。 1 在问题一中，力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。 W = F s （2）如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？物体m 在与水平方向成α角的 2020年高中物理必修二全套精品教案 （超强） 曲线运动 教学设计思路： 本节为本章的起始内容，是以后学习抛体运动、圆周运动的基础，是学好以后知识的基本保证．本节课学生首先通过举例、观察图片，分析物体运动特点，猜想曲线运动的方向，然后通过实验验证猜想，教师根据学生的实际情况，渗透物理思想的教育，从理论上分析出曲线运动的方向． 关于物体做直线运动和曲线运动的条件，首先让学生猜想，然后通过实验进行验证，依据牛顿运动定律中力和运动的关系，得出物体做曲线运动的条件．教师引导学生深入探讨物体做曲线运动的一般规律，为以后的教学做好铺垫． 学习任务分析： 《普通高中新课程物理学科教学指导意见和模块学习要求》对“曲线运动”一节的要求是：知道曲线运动速度的方向，知道物体做曲线运动的条件，能够举例说明生活中遇到的曲线运动．1．教学重点：曲线运动的速度方向、物体做曲线运动的条件． 2．教学难点：物体做曲线运动的条件，曲线运动的普遍规律．学习者分析： 学生初次接触曲线运动的知识，对未知领域充满好奇． 教学目标： 一、知识与技能 1．知道什么是曲线运动，知道物体做曲线运动时的瞬时速度方向；知道曲线运动是变速运动． 2．理解物体做曲线运动的条件，并能分析一些曲线运动的简单实例． 3．知道物体做曲线运动的一般规律． 二、过程与方法 1．通过大量实例，使学生体会并归纳曲线运动的共同点：物体运动的轨迹是曲线． 2．在实验探究过程中组织学生总结出曲线运动的速度方向． 3．通过实验探究，分析并总结归纳物体做曲线运动的条件． 三、情感、态度与价值观 1．体会当所取变量范围足够小时，变和不变的统一性、曲和直的统一性，渗透辩证唯物主义世界观教育． 2．通过探究的过程，让学生体会得出结论的科学方法：归纳法．3．在探究过程中，注意渗透科学态度教育． 教学准备： 1．视频资料 （1）常见的曲线运动（飞机飞行表演；F1赛车转弯；赛摩托车 §6.6经典力学的局限性 课题 6.6经典力学的局限性 备课时间上课时间总课时数 课程目标知识与 技能 知道牛顿运动定律的适用范围。了解经典力学在科学研究和生产技术 中的广泛应用。知道质量与速度的关系，知道高速运动中必须考虑速 度随时间的变化。 过程与 方法 通过阅读课文体会一切科学都有自己的局限性，新的理论会不断完善 和补充旧的理论，人类对科学的认识是无止境的。 情感态度 与价值观 通过对牛顿力学适用范围的讨论，使学生知道物理中的结论和规律一 般都有其适用范围，认识知识的变化性和无穷性，培养献身于科学的 时代精神。 教学重点牛顿运动定律的适用范围 教学难点高速运动的物体，速度和质量之间的关系 教学过程二次备课引入新课：自从17世纪以来，以牛顿定律为基础的经典力学不断发展，取得 了巨大的成就，经典力学在科学研究和生产技术中有了广泛的应用，从而证明 了牛顿运动定律的正确性。 但是，经典力学也不是万能的，向其它科学一样，它也有一定的适用范围，有 自己的局限性。那么经典力学在什么范围内适用呢？有怎样的局限性呢？这节 课我们就来了解这方面的知识。 进行新课：请同学们阅读课文，阅读时考虑下列问题 1、经典力学取得了哪些辉煌的成就？举例说明。 2、经典力学在哪些领域不能 适用？能说出为什么吗？举例说明。3、经典力学的适用范围是什么？自己概 括一下。4、相对论和量子力学的出现是否否定了牛顿的经典力学？应该怎样 认识？5、怎样理解英国剧作家萧伯纳的话“科学总是从正确走向错误”？ 学生阅读教材，并思考上面的问题。分组讨论，代表发言。 ［学生A］经典力学在微观领域和高速运动领域不再适用；在不同参考系中不 能适用；在强引力的情况下，经典的引力理论也是不适用的。 ［学生B］因为微观粒子（如电子、质子、中子）在运动时不仅具有粒子性， 而且还具有波动性，经典力学不能说明这种现象，所以它不再适用，同时在高 速运动领域，由于物体运动速度太快，要导致质量发生变化，而经典力学认为 质量是不变的，所以经典力学在高速运动领域内也不再适用. ［学生C］从上面分析知：牛顿运动定律的适用范围是：宏观物体，低速运动。 教师总结：经典力学在微观领域、高速运动的情况下不再适用.那么对这些领 域的问题又应如何研究呢？下面给大家简单介绍一些近代物理知识。 从经典力学到相对论的发展 以牛顿运动定律为基础的经典力学中，空间间隔（长度）s、时间t和质量m 这三个物理量都与物体的运动速度无关.一根尺子静止时这样长，当它运动时 还是这样长；一分钟不论处于静止状态还是处于运动状态，其快慢保持不变； 一个物体静止时的质量和运动时的质量一样.这就是经典力学的绝对时空观. 到了19世纪末，面对高速运动的微观粒子发生的现象，经典力学遇到了困难. 2 功 整体设计 功和能的概念是物理学中重要的基本概念,且贯穿在全部物理学中,所以教材在第一节给出能量的概念后,接着对功进行研究和讨论.学生在初中已经接触过功,但这节内容并不是初中内容的简单重复,而是内容的深化和拓展,尤其让学生注意区分日常生活中我们所说的做“工”与力对物体的做功的区别. 教材从学生常见的起重机搬运货物、机车牵引列车前行、手握握力器的事例入手,便于学生认识的逐步加深.教材本着创设情景,设疑激趣的原则,引导学生先分析力与位移同向的例子,然后探究力与位移有夹角时功的求解.在实际问题中,一个运动的物体往往不只受一个力的作用.教学中,让学生多举例子,体会在物体产生一个位移的过程中,这些力有的是动力,有的可能是阻力,还有的力对物体的位移没有直接的影响,从而引出正、负功的概念,教师要逐步引导学生总结归纳力做正、负功的条件,不要急于求成. 在实际教学过程中,应多举实例,让学生动脑分析、通过观察、分析、总结、表述的过程,深化概念的理解.再辅以针对性较强的课堂训练,使学生能够熟练掌握功的基本概念及其求解方法. 教学重点 理解功的概念及正、负功的意义. 教学难点 利用功的定义解决有关问题. 课时安排 1课时 三维目标 知识与技能 1.理解功的概念,能利用功的一般公式进行功的计算. 2.理解总功,能计算合外力对物体所做的总功. 3.理解功是能量转化的量度,并能举例说明. 过程与方法 1.能从现实生活中发现与功有关的问题. 2.体会科学研究方法对人类认识自然的重要作用. 3.能运用功的概念解决一些与生产和生活相关的实际问题. 情感态度与价值观 有参与科技活动的热情,有将功的知识应用于生活和生产实际的意识,勇于探究与日常生活有关的物理学问题. 教学过程 导入新课 情景导入 货物被起重机举高,重力势能增加了;列车在机车的牵引力之下,速度增大,动能增加了;弹簧受到拉伸或压缩后,弹性势能增加了;“神舟”飞船返回地面时,在落地之前打开降落伞,在空气阻力作用下,速度减小,动能减少了;物体从高处自由下落,速度增加,动能增加了……这些都是我们所熟知的一些物理现象,这些现象有一个共同的特征,你能看出来吗? 《机械能守恒定律》检测题 一、单选题 1．一质点t=0时刻从原点开始沿x轴正方向做直线运动，其运动的v-t图象如图所示．下列说法正确的是（） A．t=4s时，质点在x=1m处 B．t=3s时，质点运动方向改变 C．第3s内和第4s内，合力对质点做的功相同 D．0~2s内和0~4s内，质点的平均速度相同 2．如图所示，质量为m的物体静放在水平光滑平台上，系在物体上的绳子跨过光滑的定滑轮 由地面以速度 v向右匀速走动的人拉着，设人从地面上且从平台的边缘开始向右行至绳和水平方向成30°角处，在此过程中人所做的功为 A． 2 2 mv B．2 mv C． 2 2 3 mv D． 2 3 8 mv 3．把A、B两相同小球在离地面同一高度处以相同大小的初速度v0分别沿水平方向和竖直方向抛出，不计空气阻力，如图所示，则下列说法正确的是( ) A．两小球落地时速度相同 B．两小球落地时，重力的瞬时功率相同 C．从开始运动至落地，重力对两小球做的功不同 D．从开始运动至落地，重力对两小球做功的平均功率P A>P B 4．如图所示，质量为M的框架放在水平地面上，一轻质弹簧上端固定在框架上，下端拴一质量为m的小球，将小球向下拉动一段距离后释放，在小球向上运动的过程中，框架恰好没有跳起．则下列说法正确的是( ) A．框架、弹簧、小球构成的系统始终处于平衡状态 B．当弹簧处于原长时，小球速度最大 C．只有弹力和重力做功，小球机械能守恒 D．小球的加速度大小为Mg mg m 的瞬间，框架对地面压力为零 5．如图，质量为m的小球，从桌面上方高为h 1的A点自由下落到地面上的B点，桌面高为h 2 ， 重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是 A．取A点重力势能为0，小球落地时机械能为0 B．取A点重力势能为0，小球落地时机械能为mg(h 1+h 2 ) C．取桌面处重力势能为0，小球落地时机械能为mgh 2 D．取地面处重力势能为0，小球落地时机械能为mgh 1 6．如图所示，在与水平方向成θ角的恒力F作用下，行李箱沿水平方向移动了一段距离x。该过程中，力F对行李箱做的功是( )高中物理必修2全套教案
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