第1章 章末优化总结（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（鲁科版）

章末优化总结 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 核心素养 规律归纳 热点素养 分类聚焦 章末检测卷 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 核心素养构建 物理观念：功、平均功率、瞬时功率、动能、重力势能、 弹性势能、机械能。 科学思维：利用微元法和转换法求解变力做功、机车启动的两种模型、动能定理模型、从转化角度理解机械能守恒定律并能利用它解答相关问题。 科学探究：探究恒力做功与动能变化的关系、探究重力做功的特点、探究机械能守恒的条件。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 规律总结归纳 一、功和功率 1. 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 规律总结归纳 2. 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 规律总结归纳 二、机械能守恒定律 三、实验：验证机械能守恒定律 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 一、功和功率的计算 1．功的计算 (1)定义法求功：恒力对物体做功大小的计算式为W＝Fscos α，式中α为F、s二者之间的夹角。由此可知，恒力做功大小只与F、s、α这三个量有关，与物体是否还受其他力、物体的运动状态等因素无关。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 (2)利用功率求功：此方法主要用于在发动机功率保持恒定的条件下，求牵引力做的功。 (3)利用动能定理W合＝ΔEk计算总功或某个力的功，特别是变力的功。 (4)根据“功是能量转化的量度”求解。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [典例1]　质量为m＝20 kg的物体，在大小恒定的水平外力F的作用下，沿水平面做直线运动。0～2 s内F与运动方向相反，2～4 s内F与运动方向相同，物体的v­t图像如图所示，g取10 m/s2，则(　　) A．拉力F的大小为100 N B．物体在第4 s时拉力的瞬时功率为120 W C．4 s内拉力所做的功为480 J D．4 s内物体克服摩擦力做的功为320 J 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 1．物体在合外力作用下做直线运动的v-t图像如图所示，下列表述不正确的是(　　) A．在0～0.5 s内，合外力的瞬时功率逐渐增大 B．在0～2 s内，合外力总是做负功 C．在0.5～2 s内，合外力的平均功率为零 D．在0～3 s内，合外力所做总功为零 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 解析：在0～0.5 s内，做匀加速直线运动，加速度不变，合力不变，速度逐渐增大，可知合力的瞬时功率逐渐增大，故A正确；在0～2 s内，合力先做正功后做负功，故B错误；在0.5～2 s内，因为初、末速度相等，则动能的变化量为零，根据动能定理知，合力做功为零，则合力做功的平均功率为零，故C正确；在0～3 s内，初、末速度均为零，则动能的变化量为零，根据动能定理知，合力做功为零，故D正确。 答案：B 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 二、常见的几种功与能的关系 利用功能关系求解物理问题是常用的物理解题手段，本章所涉及的功能关系有以下几种： 1．重力做功与重力势能 (1)表达式：WG＝－ΔEp。 (2)物理意义：重力做功是重力势能变化的原因。 (3)含义：WG>0，表示重力势能减少；WG<0，表示重力势能增加；WG＝0，表示重力势能不变。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 2．弹簧弹力做功与弹性势能 (1)表达式：W弹＝－ΔEp。 (2)物理意义：弹力做功是弹性势能变化的原因。 (3)含义：W弹>0，表示弹性势能减少；W弹<0，表示弹性势能增加；W弹＝0，表示弹性势能不变。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 3．合力做功与动能 (1)表达式：W合＝ΔEk。 (2)物理意义：合外力做功是物体动能变化的原因。 (3)含义：W合>0，表示动能增加；W合<0，表示动能减少；W合＝0，表示动能变化量为零。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 4．除重力或系统弹力外其他力做功与机械能 (1)表达式：W其他＝ΔE机。 (2)物理意义：除重力或系统弹力外其他力做功是机械能变化的原因。 (3)含义：W其他>0，表示机械能增加；W其他<0，表示机械能减少；W其他＝0，表示机械能变化量为零。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 2.在光滑水平面上，有一块长木板，长木板左端放一个木块，木块与长木板间有摩擦，先后两次