2018-2019學(xué)年高中物理第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展章末總結(jié)課件滬科版必修2 .ppt

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章末總結(jié),第4章能量守恒與可持續(xù)發(fā)展,內(nèi)容索引,,知識(shí)網(wǎng)絡(luò)梳理知識(shí)構(gòu)建網(wǎng)絡(luò),重點(diǎn)探究啟迪思維探究重點(diǎn),知識(shí)網(wǎng)絡(luò),能量守恒與可持續(xù)發(fā)展,,,勢(shì)能,機(jī)械能E＝Ek＋Ep,動(dòng)能：Ek＝______,重力勢(shì)能,定義式：Ep＝_____,性質(zhì),相對(duì)性系統(tǒng)性,重力做功與重力勢(shì)能變化的關(guān)系：WG＝______重力做功的特點(diǎn)：與無(wú)關(guān),彈性勢(shì)能,定義式：Ep＝彈力做功與彈性勢(shì)能變化的關(guān)系：W彈＝－ΔEp,,,,,mgh,－ΔEp,路徑,能量守恒與可持續(xù)發(fā)展,,,條件,機(jī)械能守恒定律,內(nèi)容,,只受或_____受其他力，但其他力不做功其他力做功，做功代數(shù)和為零,表達(dá)式,Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2ΔEp＝－ΔEk,,重力,彈力,能量守恒與可持續(xù)發(fā)展,,能量與能源,能量守恒定律能量的轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移具有方向性,永動(dòng)機(jī)不可制成,第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背能量守恒守律第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)違背能量轉(zhuǎn)化和轉(zhuǎn)移的性,,,不可逆,重點(diǎn)探究,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律解題，重在分析能量的變化，而不太關(guān)注物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程的細(xì)節(jié)，這使問(wèn)題的解決變得簡(jiǎn)便.1.守恒條件：只有重力或彈力做功，系統(tǒng)內(nèi)只發(fā)生動(dòng)能和勢(shì)能之間的相互轉(zhuǎn)化.2.表達(dá)式：(1)狀態(tài)式Ek1＋Ep1＝Ek2＋Ep2，理解為物體(或系統(tǒng))初狀態(tài)的機(jī)械能與末狀態(tài)的機(jī)械能相等.,,一、機(jī)械能守恒定律的理解與應(yīng)用,(2)變量式①ΔEk＝－ΔEp，表示動(dòng)能與勢(shì)能在相互轉(zhuǎn)化的過(guò)程中，系統(tǒng)減少(或增加)的動(dòng)能等于系統(tǒng)增加(或減少)的勢(shì)能.②ΔEA增＝ΔEB減，適用于系統(tǒng)，表示由A、B組成的系統(tǒng)，A部分機(jī)械能的增加量與B部分機(jī)械能的減少量相等.,例1如圖1所示，物體A質(zhì)量為2m，物體B質(zhì)量為m，通過(guò)輕繩跨過(guò)定滑輪相連.斜面光滑、足夠長(zhǎng)，且與水平面成θ＝30角，不計(jì)繩子和滑輪之間的摩擦.開(kāi)始時(shí)A物體離地的高度為h，B物體位于斜面的底端，用手托住A物體，A、B兩物體均靜止.撤去手后，求：(1)A物體將要落地時(shí)的速度多大？,圖1,答案,解析,解析由題知，物體A質(zhì)量為2m，物體B質(zhì)量為m，A、B兩物體構(gòu)成的整體(系統(tǒng))只有重力做功，故整體的機(jī)械能守恒，,(2)A物體落地后，B物體由于慣性將繼續(xù)沿斜面上升，則B物體在斜面上的最遠(yuǎn)點(diǎn)離地的高度多大？,答案,解析,答案h,解析當(dāng)A物體落地后，B物體由于慣性將繼續(xù)上升，此時(shí)繩子松了，對(duì)B物體而言，只有重力做功，故B物體的機(jī)械能守恒，設(shè)其上升的最遠(yuǎn)點(diǎn)離地高度為H，根據(jù)機(jī)械能守恒定律得：mBv2＝mBg(H－h(huán)sinθ)整理得：H＝h.,例2(多選)如圖2所示，一質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小物體，在沿斜面向上的拉力F作用下，從長(zhǎng)為L(zhǎng)、高為h的粗糙固定斜面底端勻速運(yùn)動(dòng)到頂端，重力加速度為g.此過(guò)程中，物體的A.重力勢(shì)能增加了mghB.機(jī)械能保持不變C.機(jī)械能增加了mghD.機(jī)械能增加了FL,,二、功能關(guān)系的應(yīng)用,圖2,√,√,解析重力做功W＝－mgh，則重力勢(shì)能增加了mgh，選項(xiàng)A正確；物體勻速運(yùn)動(dòng)，動(dòng)能不變，重力勢(shì)能增加mgh，則機(jī)械能增加了mgh，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤，C正確.,答案,解析,,1.動(dòng)力學(xué)方法：利用牛頓運(yùn)動(dòng)定律結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解力學(xué)問(wèn)題.2.能量的觀點(diǎn)：利用動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律、能量守恒定律以及功能關(guān)系求解力學(xué)問(wèn)題.3.應(yīng)用技巧涉及動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合題，應(yīng)根據(jù)題目要求靈活選用公式和規(guī)律.(1)涉及力和運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)性分析或恒力作用下物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的問(wèn)題時(shí)，可用牛頓運(yùn)動(dòng)定律.,三、動(dòng)力學(xué)方法和能量觀點(diǎn)的綜合應(yīng)用,(2)涉及多過(guò)程、變力作用下的問(wèn)題，不要求知道過(guò)程的細(xì)節(jié)，用功能關(guān)系解題簡(jiǎn)便.(3)只涉及動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化，單個(gè)物體或系統(tǒng)機(jī)械能守恒問(wèn)題時(shí)，通常選用機(jī)械能守恒定律.(4)涉及多種形式能量轉(zhuǎn)化的問(wèn)題用能量守恒分析較簡(jiǎn)便.,例3我國(guó)將于2022年舉辦冬奧會(huì)，跳臺(tái)滑雪是其中最具觀賞性的項(xiàng)目之一.如圖3所示，質(zhì)量m＝60kg(包括雪具在內(nèi))的運(yùn)動(dòng)員從長(zhǎng)直助滑道AB的A處由靜止開(kāi)始以加速度a＝3.6m/s2勻加速滑下，到達(dá)助滑道末端B時(shí)速度vB＝24m/s，A與B的豎直高度差H＝48m，為了改變運(yùn)動(dòng)員的運(yùn)動(dòng)方向，在助滑道與起跳臺(tái)之間用一段彎曲滑道平滑銜接，其中最低點(diǎn)C處附近是一段以O(shè)為圓心的圓弧.助滑道末端B與滑道最低點(diǎn)C的高度差h＝5m，運(yùn)動(dòng)員在B、C間運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力做功W＝－1530J，取g＝10m/s2.(1)求運(yùn)動(dòng)員在AB段下滑時(shí)受到阻力f的大小；,圖3,答案144N,答案,解析,解析運(yùn)動(dòng)員在AB上做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)AB的長(zhǎng)度為s，則有vB2＝2as①由牛頓第二定律有mg－f＝ma②聯(lián)立①②式，代入數(shù)據(jù)解得f＝144N③,(2)若運(yùn)動(dòng)員能夠承受的最大壓力為其所受重力的6倍，則C點(diǎn)所在圓弧的半徑R至少應(yīng)為多大.,解析設(shè)運(yùn)動(dòng)員到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC，在由B到達(dá)C的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得mgh＋W＝④設(shè)運(yùn)動(dòng)員在C點(diǎn)所受的支持力為N，由牛頓第二定律有N－mg＝m⑤由題意和牛頓第三定律知N＝6mg⑥聯(lián)立④⑤⑥式，代入數(shù)據(jù)解得R＝12.5m.,答案12.5m,答案,解析,