《机械能及其守恒定律》第一轮复习集体备课发言稿

《机械能及其守恒定律》第一轮复习集体备课发言稿集体备课时间：2011-9-28

集体备课内容：《机械能及其守恒定律》

中心发言人：温树平

知识网络：

单元切块：

按照考纲的要求，本章内容可以分成五个单元，即：功和功率；动能、势能、动能定理；机械能守恒定律及其应用；功能关系动量能量综合；实验探究动能定理和验证机械能守恒定律。其中重点是对动能定理、机械能守恒定律的理解，能够熟练运用动能定理、机械能守恒定律分析解决力学问题。难点是牛顿定律、能量、电磁学综合应用问题。

复习时不仅弄清定理、规律的来龙去脉，运用的条件更要具备能够将复杂的过程分解成一个个“子”过程的能力。

课时安排：15课时

阶段目标：

养成自己的列方程习惯、在列方程之前说明研究过程。学会对多过程运动整体研究。自查审题缺陷

§1 功和功率教学目标：理解功和功率的概念，会计算有关功和功率的问题培养学生分析问题的基本方法和基本技能

教学重点：功和功率的概念

教学难点：功和功率的计算

教学方法：讲练结合，计算机辅助教学

教学过程：

一、功

1．功

功是力的空间积累效应。它和位移相对应（也和时间相对应）。计算功的方法有两种：

（1）按照定义求功。即：W=Fs cosθ。在高中阶段，这种方法只适用于恒力做功。当2

π

θ<

≤时F做正功，当2

π

θ=时F不做功，当π

θ

π

≤

<

2

时F做负功。

这种方法也可以说成是：功等于恒力和沿该恒力方向上的位移的乘积。

（2）用动能定理W=ΔE k或功能关系求功。当F为变力时，高中阶段往往考虑用这种方法求功。这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功（或者说是合外力做的功）。

这种方法的依据是：做功的过程就是能量转化的过程，功是能的转化的量度。如果

知道某一过程中能量转化的数值，那么也就知道了该过程中对应的功的数值。

【例1】如图所示，质量为m的小球用长L的细线悬挂而静止在竖直位置。在下列三种情况下，分别用水平拉力F将小球拉到细线与竖直方向成θ角的位置。在此过程中，拉力F做的功各是多少？

⑴用F缓慢地拉；

⑵F为恒力；

⑶若F为恒力，而且拉到该位置时小球的速度刚好为零。

可供选择的答案有

A.θ

cos

FL B.θ

sin

FL C.()θ

cos

1-

FL D.()θ

cos

1-

mgL

θ

m

解析：选B 、D

在第三种情况下，由θsin FL =()θcos 1-mgL ，可以得到2

tan sin cos 1θθ

θ=-=mg

F ，可见在

摆角为2

θ

-时小球的速度最大。实际上，因为F 与mg 的合力也是恒力，而绳的拉力始终不

做功，所以其效果相当于一个摆，我们可以把这样的装置叫做“歪摆”。

【例2】如图所示，线拴小球在光滑水平面上做匀速圆周运动，圆的半径是1m ，球的质量是0.1kg ，线速度v =1m/s ，小球由A 点运动到B 点恰好是半个圆周。那么在这段运动中线的拉力做的功是（ ）

A ．0

B ．0.1J

C ．0.314J

D ．无法确定A 是正确的。 【例3】下面列举的哪几种情况下所做的功是零（ ） A ．卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功 B ．平抛运动中，重力对物体做的功

C ．举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s ，运动员对杠铃做的功

D ．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功 A 、C 、D 是正确的。

【例4】用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升。如果前后两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则（ ）

A ．加速过程中拉力做的功比匀速过程中拉力做的功大

B ．匀速过程中拉力做的功比加速过程中拉力做的功大

C ．两过程中拉力做的功一样大

D ．上述三种情况都有可能 D 选项正确。

点评：可见，力对物体所做的功的多少，只决定于力、位移、力和位移间夹角的大小，而跟物体的运动状态无关。在一定的条件下，物体做匀加速运动时力对物体所做的功，可以

大于、等于或小于物体做匀速直线运动时该力的功。

2．功的物理含义

关于功我们不仅要从定义式W=Fs cos α 进行理解和计算， 还应理解它的物理含义． 功是能量转化的量度，即：做功的过程是能量的一个转化过程，这个过程做了多少功，就有多少能量发生了转化．对物体做正功，物体的能量增加．做了多少正功，物体的能量就增加了多少；对物体做负功，也称物体克服阻力做功，物体的能量减少，做了多少负功，物体的能量就减少多少．因此功的正、负表示能的转化情况，表示物体是输入了能量还是输出了能量． 【例5】质量为m 的物体，受水平力F 的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是（ ）

A ．如果物体做加速直线运动，F 一定做正功

B ．如果物体做减速直线运动，F 一定做负功

C ．如果物体做减速直线运动F ，可能做正功

D ．如果物体做匀速直线运动，F 一定做正功

A 、C 、D 是正确的。

3．一对作用力和反作用力做功的特点

（1）一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功、或者都做负功，或者一个做正功、一个做负功，或者都不做功。

（2）一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。

（3）一对互为作用反作用的摩擦力做的总功可能为零（静摩擦力）、可能为负（滑动摩擦力），但不可能为正。

【例6】 关于力对物体做功，以下说法正确的是（ ）

A ．一对作用力和反作用力在相同时间内做的功一定大小相等，正负相反

B ．不论怎样的力对物体做功，都可以用W=Fs cos α

C ．合外力对物体不作功，物体必定做匀速直线运动

D ．滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做正功或负功D 是正确的。 二、功率

功率是描述做功快慢的物理量。