專題五機械能考點例析

1、“高中物理參考”收集1物理專題（五）機械能考點例析湖北陳宏能的概念、功和能的關(guān)系以及各種不同形式的能的相互轉(zhuǎn)化和守恒的規(guī)律是自然界中最重要、最普遍、最基本的客觀規(guī)律，它貫穿于整個物理學(xué)中。本章的功和功率、動能和動能定理、重力的功和重力勢能、彈性勢能、機械能守恒定律是歷年高考的必考內(nèi)容，考查的知識點覆蓋面全，頻率高，題型全。動能定理、機械能守恒定律是力學(xué)中的重點和難點，用能量觀點解題是解決動力學(xué)問題的三大途徑之一。考題的內(nèi)容經(jīng)常與牛頓運動

2、定律、曲線運動、動量守恒定律、電磁學(xué)等方面知識綜合，物理過程復(fù)雜，綜合分析的能力要求較高，這部分知識能密切聯(lián)系實際、生活實際、聯(lián)系現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，因此，每年高考的壓軸題，高難度的綜合題經(jīng)常涉及本章知識。例如：2001年的全國卷第22題、2001年上海卷第23題、2002年全國理綜第30題、2003年全國理綜第34題、2004年上海卷第21題、2004年物理廣西卷第17題、2004年理綜福建卷第25題等。同學(xué)平時要加強綜合題的練習(xí)，學(xué)會將復(fù)

3、雜的物理過程分解成若干個子過程，分析每一個過程的始末運動狀態(tài)量及物理過程中力、加速度、速度、能量和動量的變化，對于生活、生產(chǎn)中的實際問題要建立相關(guān)物理模型，靈活運用牛頓定律、動能定理、動量定理及能量轉(zhuǎn)化的方法提高解決實際問題的能力。一、夯實基礎(chǔ)知識一、夯實基礎(chǔ)知識1.1.深刻理解功的概念深刻理解功的概念功是力的空間積累效應(yīng)。它和位移相對應(yīng)（也和時間相對應(yīng)）。計算功的方法有兩種：⑴按照定義求功。即：W=Fscosθ。在高中階段，這種方法只

4、適用于恒力做功。當時F做正功，當時F不做功，當時F做負功。20????2????????2這種方法也可以說成是：功等于恒力和沿該恒力方向上的位移的乘積。⑵用動能定理W=ΔEk或功能關(guān)系求功。當F為變力時，高中階段往往考慮用這種方法求功。這種方法的依據(jù)是：做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。如果知道某一過程中能量轉(zhuǎn)化的數(shù)值，那么也就知道了該過程中對應(yīng)的功的數(shù)值。(3)會判斷正功、負功或不做功。判斷方法有：用力和位移的夾角α判

5、斷用力和○1○2速度的夾角θ判斷定用動能變化判斷.○3(4)了解常見力做功的特點:重力做功和路徑無關(guān)，只與物體始末位置的高度差h有關(guān)：W=mgh，當末位置低于初位置時，W＞0，即重力做正功；反之則重力做負功?；瑒幽Σ亮ψ龉εc路徑有關(guān)。當某物體在一固定平面上運動時，滑動摩擦力做功的絕對值等于摩擦力與路程的乘積。在彈性范圍內(nèi)，彈簧做功與始末狀態(tài)彈簧的形變量有關(guān)系。（5）一對作用力和反作用力做功的特點：一對作用力和反作用力在同一段時間內(nèi)做的總

6、○1功可能為正、可能為負、也可能為零；一對互為作用反作用的摩擦力做的總功可能為零○2“高中物理參考”收集3⑴，即；222121vmhmgmvmgh?????kpkpEEEE?????⑵；；0????kPEE021????EE減增EE???用⑴時，需要規(guī)定重力勢能的參考平面。用⑵時則不必規(guī)定重力勢能的參考平面，因為重力勢能的改變量與參考平面的選取沒有關(guān)系。尤其是用ΔE增=ΔE減，只要把增加的機械能和減少的機械能都寫出來，方程自然就列出來了

7、。5.5.深刻理解功能關(guān)系，掌握能量守恒定律。深刻理解功能關(guān)系，掌握能量守恒定律。（1）做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程，功是能的轉(zhuǎn)化的量度。能量守恒和轉(zhuǎn)化定律是自然界最基本的規(guī)律之一。而在不同形式的能量發(fā)生相互轉(zhuǎn)化的過程中，功扮演著重要的角色。本章的主要定理、定律都可由這個基本原理出發(fā)而得到。需要強調(diào)的是：功是一個過程量，它和一段位移（一段時間）相對應(yīng)；而能是一個狀態(tài)量，它與一個時刻相對應(yīng)。兩者的單位是相同的（都是J），但不能說功就是能，也

8、不能說“功變成了能”。（2）復(fù)習(xí)本章時的一個重要課題是要研究功和能的關(guān)系，尤其是功和機械能的關(guān)系。突出：“功是能量轉(zhuǎn)化的量度”這一基本概念。物體動能的增量由外力做的總功來量度：W外=ΔEk，這就是動能定理?！?物體重力勢能的增量由重力做的功來量度：WG=ΔEP，這就是勢能定理?！?物體機械能的增量由重力以外的其他力做的功來量度：W其=ΔE機，（W其表示除重力以○3外的其它力做的功），這就是機械能定理。當W其=0時，說明只有重力做功，所以

9、系統(tǒng)的機械能守恒。○4一對互為作用力反作用力的摩擦力做的總功，用來量度該過程系統(tǒng)由于摩擦而減小的○5機械能，也就是系統(tǒng)增加的內(nèi)能。Q=fd（d為這兩個物體間相對移動的路程）。二、解析典型問題二、解析典型問題問題問題1：弄清求變力做功的幾種方法：弄清求變力做功的幾種方法功的計算在中學(xué)物理中占有十分重要的地位，中學(xué)階段所學(xué)的功的計算公式W=FScosa只能用于恒力做功情況，對于變力做功的計算則沒有一個固定公式可用，下面對變力做功問題進行歸納

10、總結(jié)如下：1、等值法等值法即若某一變力的功和某一恒力的功相等，則可以通過計算該恒力的功，求出該變力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa計算，從而使問題變得簡單。例1、如圖1，定滑輪至滑塊的高度為h，已知細繩的拉力為F（恒定），滑塊沿水平面由A點前進S至B點，滑塊在初、末位置時細繩與水平方向夾角分別為α和β。求滑塊由A點運動到B點過程中，繩的拉力對滑塊所做的功。分析與解：設(shè)繩對物體的拉力為T，顯然人對繩的拉力F等于T。T在對物體做功的