高中物理鲁科版必修2课件第1章 第2节 功和能

知识点一知识点二学业分层测评第2节　功和能 学习目标 知识脉络 1.知道机械功的原理，懂得使用任何机械都不能省功．(重点)2．理解功和能的含义，能举例说明功是能量转化的量度．(重点、难点)3．知道机械做功的本质是能量转化的过程.机械功的原理动力有用阻力额外阻力eq\a\vs4\al([先填空])1．三个基本概念 输入功 对机械所做的功W动，就是总功W总 输出功 机械克服所做的功，即W有用 损失功 机械克服所做的额外功，即W额外等于省功位移用力4．机械原理使用任何机械都不能．做一定量的功，要省力就要增大做功时的，而要减小做功时的位移就要多．2.功的原理使用任何机械时，动力对机械所做的功总是机械克服阻力所做的功．3．公式 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 达W动＝W阻＝或W输入＝．W有用＋W额外W输出＋W损失×√√eq\a\vs4\al([再判断])1．使用先进机械能省功，使用一般机械不能省功．()2．功的原理是机械普遍适用的基本原理．()3．使用某些机械时可以省力．()eq\a\vs4\al([后思考])如图1－2－1所示，机械的使用为人类提供了很大的方便．人类能否发明既省力，又省功的机械？图1－2－1【提示】　根据功的原理，不能．eq\a\vs4\al([合作探讨])如图1－2－2所示，通过一个定滑轮和一个动滑轮组成的滑轮组，将一重物匀速提高2m，已知重物的质量为100kg，动滑轮自身的质量为1kg，绳的质量和摩擦均不计，(g取10m/s2)．探讨1：人拉绳子的力是多少？【提示】　动滑轮和重物的重力由三根绳子承担，F＝eq\f(1,3)(G1＋G2)≈336.7N.探讨2：人做的总功，有用功和额外功各是多少？【提示】　W总＝F·s＝(G1＋G2)h＝2020JW有＝G1h＝2000JW额＝G2h＝20J.eq\a\vs4\al([核心点击])1．功的原理的表达式(1)不使用机械时：W输入＝W输出或W动＝W阻(2)使用机械时，W输入＝W输出＋W损失或W动＝W阻＝W有用＋W额外2．“不省功”的含义(1)若机械为理想机械，则使用机械做的功与直接用手所做的功相等．(2)若机械为实际机械，则本身都有重力且存在摩擦，这时使用机械做的功比直接用手做的功要多．3．对功的原理的理解：功的原理是机械的基本原理，是机械做功所遵循的基本规律．(1)“使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”，这一描述具有普遍性．(2)机械克服的阻力包括有用阻力和无用阻力，克服无用阻力做的额外功对完成工作没有任何意义，事实上使用机械都是费功的，因此，机械效率总小于1.1．盘山公路总是筑得盘旋曲折，因为(　　)【导学号：01360005】A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离，根据斜面的原理，斜面越长越省功B．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观C．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，斜面的原理告诉我们，高度一定，斜面越长越省力D．盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度，增加车辆的稳度【解析】　盘山公路应用了斜面的机械原理，车辆爬坡过程中克服的阻力是重力沿斜面向下的分力和摩擦阻力，在斜面上运动时的阻力小于物体的重力，斜面能够省力，高度一定的情况下，斜面越长越省力．但斜面不省功，选项C正确，其他选项均错．【答案】　C2．工人在劳动中为了方便，利用一个斜面将一个重为106N的机座升高了0.5m．斜面长为4m，若机座与斜面之间的动摩擦因数μ＝0.1，则对机座的拉力所做的功为多大？【解析】　在斜面上对机座的拉力是动力，故拉力所做的功是总功，机座的重力沿斜面向下的分力和斜面对机座的摩擦力都是阻力，做负功；克服重力所做的功是有用功，克服摩擦力所做的功是额外功．根据机械功的原理可得W动＝W阻＝W有用＋W额外即Fl＝Gh＋μGcosα·l，又由cosα＝eq\f(\r(l2－h2),l)得cosα＝eq\f(\r(42－0.52),4)＝eq\f(3\r(7),8)故拉力对机座所做的功为W动＝106×0.5J＋0.1×106×eq\f(3\r(7),8)×4J＝8.97×105J.【答案】　8.97×105J功的原理的三种表述1．使用机械时，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功．(适用于各种理想机械)2．使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服所有阻力所做的功．(适用于各种实际机械)3．使用任何机械都不省功．做功和能的转化做功能能量转化能量转化eq\a\vs4\al([先填空])1．能的概念一个物体能够对别的物体，我们就说这个物体具有．能有各种不同的形式，如动能、内能、风能、势能等．2．功能关系做功的过程就是的过程，做了多少功，就有多少能量发生转化．即功是的量度．传递能量转移转化3．机械做功的本质做功的机械是、实现能量转化的装置．机械做功只能将能量从一个物体到另一个物体或者将一种形式的能量为另一种形式的能量．××√eq\a\vs4\al([再判断])1．功就是能，功可以转化为能．()2．做功越多，物体的能就越多．()3．能量转化过程中做功越多，能量转化越多．()eq\a\vs4\al([后思考])1．2013年举行的F1汽车大奖赛上，某赛车如图1－2－3所示，试 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 在赛车加速阶段和匀速运动阶段能量转化的情况．图1－2－3【提示】　赛车加速阶段，化学能转化为动能和内能，在赛车匀速运动阶段，化学能转化为内能。eq\a\vs4\al([合作探讨])探讨：如图1－2－4所示是撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横杆．你能定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况吗？图1－2－4【提示】　助跑阶段身体的化学能转化为人和杆的动能，起跳阶段身体的化学能转化为人的重力势能、动能和杆的弹性势能，越杆后人的重力势能转化为动能．eq\a\vs4\al([核心点击])1．功与能之间的关系2．功和能的区别(1)一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能量．能量是表示物体具有做功的本领的大小的物理量．能是状态量．(2)功描述了力的作用效果在空间上的累积，反映了物体受力并运动的效果．功是过程量．两者有着本质的区别，功和能不能相互代替．(3)功和能并不等同，功只是反映了能量转化的多少，但不能认为物体对外做的功等于物体具有的能量．3．(多选)(2016·三明高一检测)关于功和能，下列说法中正确的是(　　)A．如果一个物体能够对外做功，我们就说这个物体具有能量B．做功的过程总伴随着能量的改变，做了多少功，能量就改变多少C．功就是能，能就是功D．功是能量转化的量度【解析】　能量是反映物体对外做功本领的物理量，一个物体如果能够对外做功，这个物体就具有能量，选项A正确；功是能量转化的量度和原因，能量改变了多少就必定伴随着力对物体做了多少功，选项B、D正确；功是能量转化过程中的过程量，是能量转化的方式和手段，能量是一状态量，功和能是两个不同的物理量，选项C错误．【答案】　ABD4．(2016·吉林高一检测)运动员把原来静止的足球踢出去，使足球获得100J的动能．则在运动员踢球的过程中，运动员消耗的体能(　　)【导学号：01360006】A．等于100J　　　　　B．大于100JC．小于100JD．无法确定【解析】　原来静止的足球获得了100J的动能，根据功能关系可知，运动员对足球做了100J的功，有100J的体内化学能转化成了动能；运动员在踢球过程中，不仅对足球做了功，由于剧烈运动还有一部分自身能量转化为内能散失，因此，踢球过程中运动员消耗的体能大于100J，选项B正确，其他选项均错误．【答案】　B5．流水从高处落下，对水轮机做了3×108J的功，这句话的正确理解为(　　)A．流水在对水轮机做功前，具有3×108J的能量B．流水在对水轮机做功时，具有3×108J的能量C．流水在对水轮机做功后，具有3×108J的能量D．流水在对水轮机做功的过程中，能量减少了3×108J【解析】　根据“功是能量转化的量度”可知，流水在对水轮机做功的过程中，有能量参与转化，流水对水轮机做了3×108J的功，则有3×108J的机械能减少了．因此，选项D正确，其他选项均指状态量，故错误．【答案】　D 现象 能的转化 做功 子弹射入木块 动能→热能 子弹克服阻力做功 灯泡通电 电能→光能、热能 电流通过灯丝做功 小球沿光滑斜面向上滚动 动能→重力势能 小球克服重力做功 汽车开动 化学能→动能 牵引力对车做功常见的几种形式能量的转化学业分层测评(二)点击图标进入…高中物理·选修3-4·教科版第三章　电磁振荡　电磁波3.1-3.1电磁振荡　电磁场和电磁波 [目标定位]　1.了解振荡电流、振荡电路及LC电路的振荡过程，会求LC电路的周期与频率.2.了解阻尼振荡和无阻尼振荡.3.了解麦克斯韦电磁场理论的基本观点以及在物理学发展史上的意义.4.了解电磁波的特点及其发展过程，通过电磁波体会电磁场的物理性质． 一、电磁振荡 1．振荡电流的产生　电磁振荡 (1)振荡电流和振荡电路 ①振荡电流：大小和都随时间做周期性迅速变化的电流． ②振荡电路：能够产生的电路．由和 组成的电路是最简 单 名单名单延期单出门单老板名单 的振荡电路，称为LC振荡电路．预习导学方向振荡电流线圈L电容器C (2)电磁振荡的过程 放电过程：由于电感线圈对交变电流的阻碍作用，放电电流由零逐渐增大，线圈产生的磁场，电容器里的电场逐渐减弱，电场能逐渐转化为磁场能．放电完毕后，全部转化为． 充电过程：电容器放电完毕后，由于线圈的自感作用，电流保持继续流动，电容器将进行，线圈的磁场逐渐减弱，电容器里的电场，磁场能逐渐转化为电场能．充电完毕，电流减小为零，全部转化为.此后电容器再放电，再充电．预习导学逐渐增强电场能磁场能原来的方向反向充电逐渐增强磁场能电场能 (3)电磁振荡 电容器不断地充电和放电，电路中就出现了变化的振荡电流，这种现象叫做电磁振荡．预习导学周期性 2．无阻尼振荡和阻尼振荡 (1)在电磁振荡中，如果没有，振荡将永远持续下去，振荡电流的振幅应该永远，这种振荡叫做无阻尼振荡，如图3－1－1(甲)．预习导学能量损失保持不变图3－1－1 (2)由于电路中有电阻，电路中的能量有一部分要转化成，还有一部分能量以电磁波的形式到周围空间去了．这样，振荡电路中的能量逐渐损耗，振荡电流的振幅，直到停止振荡．这种振荡叫做阻尼振荡．如图3－1－1(乙)．预习导学内能辐射逐渐减小预习导学周期性变化次数无阻尼3．电磁振荡的周期和频率(1)电磁振荡完成一次需要的时间叫做周期.1s内完成周期性变化的叫频率．(2)振荡电路里发生振荡时的周期和频率叫做振荡电路的固有周期、固有频率，简称振荡电路的周期和频率．(3)LC电路的周期T和频率f跟电感线圈的电感L和电容器的电容C的关系是T＝2πeq\r(LC)、f＝eq\f(1,2π\r(LC)). 二、电磁场和电磁波 1．麦克斯韦电磁理论的两个基本假设 (1)变化的磁场能够在周围空间产生电场． (2)变化的电场能够在周围空间产生磁场． 2．电磁场 如果在空间某区域有的电场，那么这个变化的电场就在它周围空间引起变化的，这个变化的磁场又在它周围空间引起变化的电场……于是，变化的电场和变化的磁场交替产生，形成不可分割的统一体，称为电磁场．预习导学不均匀变化磁场 3．电磁波 (1)产生：由的电场和磁场交替产生而形成的电磁场是由近及远传播的，这种变化的电磁场在空间的传播称为电磁波． (2)在1865年从理论上预见了电磁波的存在，1888年物理学家第一次用实验证实了电磁波的存在．还运用自己精湛的实验技术测定了电磁波的波长和频率，得到了电磁波的传播速度，证实了这个速度等于． 预习导学变化麦克斯韦赫兹赫兹光速 (3)电磁波的波长λ，波速v和周期T、频率f的关系： λ＝vT＝. (4)电磁波在真空中的传播速度v＝.预习导学eq\f(v,f)c≈3×108m/s 一、电磁振荡中各物理量的变化情况 如图3－1－2所示课堂讲义课堂讲义图3－1－2课堂讲义 【例1】　某时刻LC振荡电路的状态如图3－1－3所示，则此时刻 (　　) A．振荡电流i在减小 B．振荡电流i在增大 C．电场能正在向磁场能转化 D．磁场能正在向电场能转化图3－1－3课堂讲义 解析　图中电容器上极板带正电荷，图中给出的振荡电流方向，说明负电荷向下极板聚集，所以电容器正在充电，电容器充电的过程中，电流减小，磁场能向电场能转化，所以A、D选项正确． 答案　AD课堂讲义 二、对麦克斯韦电磁场理论的理解 1．恒定的磁场不会产生电场，同样，恒定的电场也不会产生磁场； 2．均匀变化的电场在周围空间产生恒定的磁场，同样，均匀变化的磁场在周围空间产生恒定的电场； 3．振荡变化的磁场在周围空间产生同频率振荡的电场，同样，振荡变化的电场在周围空间产生同频率振荡的磁场．课堂讲义 【例2】　关于电磁场理论，下列说法正确的是 (　　) A．在电场周围一定产生磁场，磁场周围一定产生电场 B．在变化的电场周围一定产生变化的磁场，变化的磁场周围一定产生变化的电场 C．均匀变化的电场周围一定产生均匀变化的磁场 D．周期性变化的电场周围一定产生周期性变化的磁场 解析　根据麦克斯韦电磁场理论，只有变化的电场能产生磁场，均匀变化的电场产生稳定的磁场，非均匀变化的电场才产生变化的磁场． 答案　D课堂讲义 针对训练　某电路中电场随时间变化的图像如下列各图所示，能发射电磁波的电场是 (　　)课堂讲义 解析　图A中电场不随时间变化，不会产生磁场；图B和C中电场都随时间做均匀的变化，只能在周围产生稳定的磁场，也不会产生和发射电磁波；图D中电场随时间做不均匀的变化，能在周围空间产生变化的磁场，而这磁场的变化也是不均匀的，又能产生变化的电场，从而交织成一个不可分割的统一体，即形成电磁场，能发射电磁波． 答案　D课堂讲义三、电磁波与机械波的比较1．电磁波和机械波的共同点(1)二者都能产生干涉和衍射．(2)二者在不同介质中传播时频率不变．(3)二者都满足波的公式v＝eq\f(λ,T)＝λf.课堂讲义 2．电磁波和机械波的区别 (1)二者本质不同 电磁波是电磁场的传播，机械波是质点机械振动的传播． (2)传播机理不同 电磁波的传播机理是电磁场交替感应，机械波的传播机理是质点间的机械作用． (3)电磁波传播不需要介质，而机械波传播需要介质． (4)电磁波是横波，机械波既有横波又有纵波，甚至有的机械波同时有横波和纵波，例如地震波．课堂讲义 【例3】　以下关于机械波与电磁波的说法中，正确的是(　　) A．机械波和电磁波，本质上是一致的 B．机械波的波速只与介质有关，而电磁波在介质中的波速不仅与介质有关，而且与电磁波的频率有关 C．机械波可能是纵波，而电磁波必定是横波 D．它们都能发生反射、折射、干涉和衍射现象课堂讲义 解析　机械波由振动产生；电磁波由周期性变化的电场(或磁场)产生，机械波是能量波，传播需要介质，速度由介质决定，电磁波是物质波，波速由介质和自身的频率共同决定；机械波有横波，也有纵波，而电磁波一定是横波，它们都能发生反射、折射、干涉和衍射等现象，故选项B、C、D正确． 答案　BCD 借MATCH_ word word文档格式规范word作业纸小票打印word模板word简历模板免费word简历 _1715993842596_0发挥　机械波的传播速度完全由介质决定，而电磁波的传播速度是由介质和频率共同决定.