2010高中物理高考二轮复习教案功和能

专题四功和能教学设计专题重点1.做功的两个重要要素：有力作用在物体上且使物体在力的方向上发生了位移。功的求解可利用WFlcos求，但F为恒力；也能够利用F-l图像来求；变力的功一般应用动能定理间接求解。WFVcos，2.功率是指单位时间内的功，求解公式有均匀功率PWtFVcos，当0时，即F与v方向同样时，P=FV。刹时功率Pt3.常有的几种力做功的特色⑴重力、弹簧弹力，电场力、分子力做功与路径没关⑵摩擦力做功的特色①单个摩擦力（包含静摩擦力和滑动摩擦力）能够做正功，也能够做负功，还能够不做功。②互相作用的一对静摩擦力做功的代数和总等于零，在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的转移，没有机械能的转变为其余形式的能；互相作用的一对滑动摩擦力做功的代数和不为零，且总为负值，在一对滑动摩擦力做功的过程中，不单有互相摩擦物体间机械能的转移，还有机械能转变为内能。转变为内能的量等于系统机械能的减少，等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。③摩擦生热，是指动摩擦生热，静摩擦不会生热4.几个重要的功能关系⑴重力的功等于重力势能的变化，即WGEP⑵弹力的功等于弹性势能的变化，即W弹EP⑶协力的功等于动能的变化，即W合EK⑷重力以外的功（除弹簧弹力）的其余力的功等于机械能的变化，即W其余E⑸一对滑动摩擦力做功等于系统中内能的变化，QFl相对⑹分子力的功等于分子势能的变化。第二部分：功能关系在电学中的应用1.电场力做功与路径没关。若电场为匀强电场，则WFlcosEqlcos；若为非匀强电场，则一般利用UABWABq来进行运算。2.磁场力可分为安培力和洛伦兹力。洛伦兹力在任何状况下对运动电荷都不做功；安培力能够做正功、负功，还能够不做功。3.电流做功的实质是电场挪动电荷做功。即W=UIt=Uq。4.导体棒在磁场中切割磁感线时，棒中感觉电流遇到的安培力对导体棒做负功，使机械能转变为电脑。5.电场力做功等于电势能的变化，即WABEP一．考大纲求考点要求考点解读功和功率Ⅱ本专题考察的重点有：动能和动能定理Ⅱ⑴重力、摩擦力、电场力和洛伦兹力的做功特色和求解重力做功与重力势能Ⅱ⑵与功、功率有关的剖析和计算。电场力做功与电势能Ⅱ⑶动能定理的综合应用。功能关系、机械能守恒Ⅱ⑷综合应用机械能守恒定律以及有关知识剖析有关问题。定律⑸应用动能定理解决动力学识题。电功率、焦耳定律Ⅰ此中动能定理和能的转变与守恒定律的应用是考察的重点，考察的特色是亲密联系生活、生产实质，联系现代科学技术的问题和能源环保问题本部分内容除在选择题中进行简单知识点组合考察功和功率的观点外在解答题中将会以两种情形命题：一是多种运动组合的多运动过程问题，二是与电场、磁场联系的综合问题中考察重力、电场力、摩擦力和磁场力的做功特色、动能定理的应用和能量守恒定律。二．教法引导此专题复习时，能够先让学生达成相应的习题，在精心批阅以后以题目带动知识点，进行适当提炼解说。这一专题的知识点高考要求广泛较高，属于必考知识点。二轮复习时还是要稳扎稳打，从基本规律，基本解题步骤出发再进行提高。因为这部分的综合题许多，功和能仅仅是在解题中应用的物理规律而以。三．知识网络四．典例精析题型1（.功能关系的应用）从地面竖直上抛一个质量为m的小球，小球上涨的最大高度为H。设上涨过程中空气阻力为F恒定。则关于小球上涨的整个过程，以下说法错误的选项是（A.小球动能减少了mgHB.小球机械能减少了FHC.小球重力势能增添了mgHD.小球加快度大于重力加快度g分析：由动能定理可知，小球动能的减小量等于小球战胜重力和阻力F做的功为（mg+F）H，A错误；小球机械能的减小等于战胜阻力F做的功，为FH，B正确；小球重力势能的增加等于小球小球战胜重力做的功，为mgH，C正确；小球的加快度mgFag，D正m确。规律总结：功是能量转变的量度，有以下几个功能关系需要理解并切记⑴重力做功与路径没关，重力的功等于重力势能的变化⑵滑动摩擦力（或空气阻力）做的功与路径有关，而且等于转变成的内能⑶协力做功等于动能的变化⑷重力（或弹力）以外的其余力做的功等于机械能的变化题型2.（功率及机车启动问题）审题指导：1.在汽车匀加快启动时，匀加快运动刚结束时有两大特色⑴牵引力还是匀加快运动时的牵引力，即FFfma仍知足⑵PP额Fv2.注意匀加快运动的末速度其实不是整个运动过程的最大速度题型

3.（动能定理的应用）如下图，竖直平面内的轨道

ABCD由水平轨道

AB与圆滑的四分之一圆弧轨道CD构成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：（1）小物块与水平轨道的动摩擦因数（2）为了保证小物块不从轨道的D端走开轨道，圆弧轨道的半径R起码是多大？（3）若圆弧轨道的半径R取第（2）问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后能够达到最大高度是1.5R处，试求物块的初动能并剖析物块可否停在水平轨道上。假如能，将停在哪处？假如不可以，将以多大速度走开水平轨道？分析：（1）小物块最后停在AB的中点，在这个过程中，由动能定理得得2E3mgL（2）若小物块恰好抵达D处，速度为零，同理，有mgLmgRE解得CD圆弧半径起码为RE3mg（3）设物块以初动能E′冲上轨道，能够达到的最大高度是1.5R，由动能定理得解得E7E6E物块滑回C点时的动能为EC1.5mgRmgL2E，故物块将停在轨道，因为EC23上设到A点的距离为x，有mg(Lx)EC解得x1L4即物块最后停在水光滑道AB上，距A点1L处。4规律总结：应用动能定理要比动力学方法方便、简短。只有应用动力学方法能够求解的匀变速直线运动问题，一般应用动能定理都能够求解。只管动能定理是应用动力学方法推导出来的，但它解决问题的范围更宽泛。题型4.（综合问题）滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”，滑板运动员可在不一样的滑坡上滑行，做出各样动作给人以美的享受。如图甲所示，abcdef为同一竖直平面上挨次光滑连结的滑行轨道，此中ab段水平，H=3m，bc段和cd段均为斜直轨道，倾角θ=37o，de段是一半径R=2.5m的四分之一圆弧轨道，o点为圆心,其正上方的d点为圆弧的最高点，滑板及运动员总质量m=60kg，运动员滑经d点时轨道对滑板支持力用Nd表示，忽视摩擦阻力和空气阻力，取g=10m/s2，sin37o=0.6，cos37o=0.8。除下述问(3)中运动员做缓激动作以外，均可把滑板及运动员视为质点。(1)运动员从bc段紧靠b处无初速滑下，求Nd的大小；(2)运动员渐渐减小从bc上无初速下滑时距水平川面的高度h，请在图乙的坐标图上作出Nd-h图象(只依据作出的图象评分，不要求写出计算过程和作图依照)；运动员改为从b点以υ0=4m/s的速度水光滑出，落在bc上时通太短暂的缓激动作使他只保存沿斜面方向的速度持续滑行，则他能否会从d点滑离轨道?请经过计算得出结论分析：解：(1)从开始滑下至d点，由机械能守恒定律得mg(HR)1m2①(1分)2mgNdm2②(1分)R由①②得：Ndmg(32H)360N③R(1分)(2)所求的Ndh图象如下图(3分)(图线两个端点画对各得1分，图线为直线得1分)(3)当以04m/s从b点水光滑出时，运动员做平抛运动落在Q点，如下图。设Bq=s1，则s1sin3701gt2④(1分)2s1cos3700t⑤(1分)由④⑤得20tan3700.6s⑥(1分)tgygt6m/s⑦(1分)在Q点缓冲后Qysin3700cos3706.8m/s⑧(1分)从Qdmg(H21gt2)mgR1md21m22

2Q

(1分)运动员恰从d点滑离轨道应知足：md`2mg⑩(1分)R由⑨⑩得`224.76即`dddd

⑩(1分)可见滑板运动员不会从圆弧最高点d滑离轨道。(1分)题型5.（功能关系在电场中的应用）如下图匀强电场E的地区内，在O点处搁置一点电荷+，为以O点为球心的球面上的点，Qa、b、c、d、e、faecf平面与电场平行，bedf平面与电场垂直，则以下说b·法中正确的选项是A．b、d两点的电场强度同样·fB．a点的电势等于f点的电势·+Q··aoC．点电荷+q在球面上随意两点之间挪动时，电场力必定·cEe做功·D．将点电荷+在球面上随意两点之间挪动，从球面上adq点挪动到c点的电势能变化量必定最大分析：因为点电荷+Q在b、d两点的场强方向分别向上和向下，b、d两点的场强盛小同样，方向不一样，A错；a点和f点位于+Q形成电场的等势面上，但若把一电荷从a点挪动到f点，电场E要对电荷做功，B错；当点电荷+q在bedf面上随意两点间挪动时，电场力不做功，C错；球面上相距最远的点（沿场强E的方向）是ac，电场E对其做功最大，电势能的变化量最大。规律总结：1.在等势面上挪动电荷是，电场力不做功。2．电场力做功与路径没关，W=qU。电场力做的功等于电势能的变化量。题型6.（功能关系在电磁感觉中的应用）两根足够长的圆滑导轨竖直搁置，间距为L，底端接阻值为R的电阻。将质量为m的金属棒悬挂在一个固定的轻弹簧下端，金属棒和导轨接触优秀，导轨所在平面与磁感觉强度为B的匀强磁场垂直，如图所示。除电阻R外其余电阻不计。现将金属棒从弹簧原长地点由静止开释．则A．开释瞬时金属棒的加快度等于重力加快度gB．金属棒向下运动时，流过电阻R的电流方向为a→bC．金属棒的速度为v时．所受的安培力大小为F=D．电阻R上产生的总热量等于金属棒重力势能的减少分析：在开释的瞬时，速度为零，不受安培力的作用，只遇到重力，A对。由右手定章可得，电流的方向从b到aB错。当速度为v时，产生的电动势为EBlv，遇到的安培力为，FBIL，计算可得FB2L2v,C对。在运动的过程中，是弹簧的弹性势能、重力势能和R内能的转变，D错。题型7.（功能关系在混淆场内的应用）如下图，MN是一固定在水平川面上足够长的绝缘平板（左边有挡板），整个空间有平行于平板向右、场强为E=2N/C的匀强电场，在板上C点的左边有一个垂直于纸面向外、磁感觉强度为B=1T的匀强磁场，一个质量为m=4×－3kg、带负电的小物块，带电量－210q=10C，从C点由静止开始向左先做加快运动再做匀速运动.当物体遇到左端挡板后被弹回，若在碰撞瞬时将电场改为竖直向下，大小不变.小物块返回时在磁场中恰做匀速运动，已知平板MC部分的长度为L=5m，物块与平板间的动摩擦因数为μ=0.2，求：（1）小物块向左运动过程中战胜摩擦力做的功Wf；2）小物块与左端挡板碰撞过程损失的机械能△E；3）小物块从与左挡板碰后到最后静止所用时间t；4）整个过程中因为摩擦产生的热量Q.分析：设小物块向左匀速运动时的速度大小为v1，由均衡条件有qE(mgqv1B)0①设小物块在向左运动过程中战胜摩擦力做的功为W，由动能定理有qELW1mv120②2由①②式解得m(qEmg)2J③WqEL2q2B20.0232（2）设小物块返回时在磁场中匀速运动的速度大小为v2，与右端挡板碰撞过程损失时构能为E，则有Bqv2mg