《功能关系、动量能量综合》教学设计
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约8220字。
功能关系 动量能量综合
教学目标:
理解功和能的关系,能够应用动量观点和能量观点解决有关动量和能量的综合问题。
教学重点:动量能量综合问题的解决方法
教学难点:应用动量观点和能量观点解决动量能量综合问题
教学方法:讲练结合,计算机辅助教学
教学过程:
一、功能关系
做功的过程是能量转化的过程,功是能量转化的量度。
能量守恒和转化定律是自然界最基本的定律之一。而在不同形式的能量发生相互转化的过程中,功扮演着重要的角色。本章的主要定理、定律都是由这个基本原理出发而得到的。
需要强调的是:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它个一个时刻相对应。两者的单位是相同的(都是J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”。
复习本章时的一个重要课题是要研究功和能的关系,尤其是功和机械能的关系。突出:“功是能量转化的量度”这一基本概念。
⑴物体动能的增量由外力做的总功来量度:W外=ΔEk,这就是动能定理。
⑵物体重力势能的增量由重力做的功来量度:WG= -ΔEP,这就是势能定理。
⑶物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度:W其它=ΔE机,(W其它表示除重力以外的其它力做的功),这就是机械能定理。
⑷当W其它=0时,说明只有重力做功,所以系统的机械能守恒。
⑸一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系统增加的内能。f žd=Q(d为这两个物体间相对移动的路程)。
【例1】 质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下减速上升了H,在这个过程中,下列说法中正确的有
A.物体的重力势能增加了mgH
B.物体的动能减少了FH
C.物体的机械能增加了FH
D.物体重力势能的增加小于动能的减少
解析:由以上三个定理不难得出正确答案是A、C
【例2】 如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上。其正上方A位置有一只小球。小球从静止开始下落,在B位置接触弹簧的上端,在C位置小球所受弹力大小等于重力,在D位置小球速度减小到零。小球下降阶段下列说法中正确的是
A.在B位置小球动能最大
B.在C位置小球动能最大
C.从A→C位置小球重力势能的减少大于小球动能的增加
D.从A→D位置小球重力势能的减少等于弹簧弹性势能的增加
解析:小球动能的增加用合外力做功来量度,A→C小球受的合力一直向下,对小球做正功,使动能增加;C→D小球受的合力一直向上,对小球做负功,使动能减小,所以
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