高中物理机械能和能源思维导图

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1、 火车以不变的速度v向前运动．在其中一节车厢内的光滑桌面上有一轻质弹簧,一端固定在车厢的壁板上,现用手将弹簧压缩一段距离,然后把质量为m的物体与弹簧的自由端靠在一起（不连接）,如图所示．放m手以后,物体受弹力作用在桌面上运动,离开弹簧时（仍在桌面上）对车厢的速度为v．问从放手到物体离开弹簧瞬间,车

'v厢壁板对弹簧的作用力做了多少功？（在地面参照系计算）

解法一：由于壁板对弹簧的作用力不是一个常力,所以直接用作用力乘位移去求解稍有困难．这里在火车参照系中（也是惯性系）对物块的运动应用动能定理来处理． 在火车参照系中,物体与弹簧未分离前,是一个弹簧振子系统．弹性力做功等于振子动能的增量

1'2mv,弹性力做功又等于弹性势能的减少量,即??Ep（?Ep为增量）,所以有关系21'2mv???Ep 2在地面参照系中再次利用动能定理．壁板作用力对弹簧系统做的功W加上弹性力做的功（??Ep）等于物体动能的增量,即W??Ep?所以,壁板作用力做功为 W?2211111m?v'?v??mv2??Ep?m?v'?v??mv2?mv'2?mv'v 22222211m?v'?v??mv2 22解法二：在车厢参照系应用动量定理．在弹力作用在物体上的同时,也对壁

1、 火车以不变的速度v向前运动．在其中一节车厢内的光滑桌面上有一轻质弹簧,一端固定在车厢的壁板上,现用手将弹簧压缩一段距离,然后把质量为m的物体与弹簧的自由端靠在一起（不连接）,如图所示．放m手以后,物体受弹力作用在桌面上运动,离开弹簧时（仍在桌面上）对车厢的速度为v．问从放手到物体离开弹簧瞬间,车

'v厢壁板对弹簧的作用力做了多少功？（在地面参照系计算）

解法一：由于壁板对弹簧的作用力不是一个常力,所以直接用作用力乘位移去求解稍有困难．这里在火车参照系中（也是惯性系）对物块的运动应用动能定理来处理． 在火车参照系中,物体与弹簧未分离前,是一个弹簧振子系统．弹性力做功等于振子动能的增量

1'2mv,弹性力做功又等于弹性势能的减少量,即??Ep（?Ep为增量）,所以有关系21'2mv???Ep 2在地面参照系中再次利用动能定理．壁板作用力对弹簧系统做的功W加上弹性力做的功（??Ep）等于物体动能的增量,即W??Ep?所以,壁板作用力做功为 W?2211111m?v'?v??mv2??Ep?m?v'?v??mv2?mv'2?mv'v 22222211m?v'?v??mv2 22解法二：在车厢参照系应用动量定理．在弹力作用在物体上的同时,也对壁

高一物理机械能和能源小测

班别 姓名 座号 得分

一、单选题：（4分×8=32分）

1、如图所示一物体分别沿AO、BO轨道由静止滑到底端物体与轨道间的动摩擦因数相同物体克服摩擦力做功分别为W1和W2则（ ） A、W1＞W2 B、W1=W2 C、W1＜W2 D、无法比较

2、一质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂于点O，小球在水平力作用下，从平衡位置P点缓慢地移动到Q点，如图所示，则力F所做的功为（ ）

A．mglcosθ B．Flsinθ C．Fl??

D．mgl(1?cos?).

3、质量为m的小球从离桌面H高的地方由静止落下，桌面离地面的高度为h。若以地面为参考平面，则小球落地时的机械能为

A. mgH B. mgh C. mg（H+h） D. mg（H-h）

4、 从高台上分别以大小相同的初速度向上和水平方向抛出

两个质量相同的小球，不计空气阻力．下列说法不对的是( ) A．两球落地时速度相同 

第1节 功

教学过程： 教师活动 新课引入： 二、功的计算 先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的两个问题：什么叫做功？做功的两个不可缺少的因素是什么？ 学生回答时，教师给予恰当的评语，以鼓励为主． 思考： 力 F 使滑块发生位移 x ，在这个过程中， 向上发生的位移 F 对滑块做了多少功？ 公式： W＝ Fx 活动： 当恒力 F的方向与物体位移 x 的方向成某一夹角 α时，如何计算力 F 对物体做的功呢？ （教师提示对力进行分解） 学生分组讨论，得出自己的结论 师生共同分析 当力 F 的方向与运动方向成某一角度时，可以把力 F 分解为两个分力： 跟位移方向垂直的分力 学生明确 ： 力和物体在力的方 温故而知新，为下面的知识做铺垫 回忆： 功的概念 学生活动 设计意图 F 是要求解的功所对应的力， x 是力的作 用下发生的位移，α是 1

Fxsinα → W ＝ 0

跟位移方向平行的分力 F 和 x 间的夹角．

。 。 内部文件，版权追溯 第2节 功率

教学过程： 教师行为 新课教学： 通过这个例子，我们知道，力对物体 学生行为 设计意图 学生思考问题． 从功率的物理意义引入，让学生先有一定的感性认识， 为后面的学习奠定基础． 学生分析讨论， 总结规律． 通过这个例题，可以让学生很容易得出和理解功率的定义式． 学生思考． 做功不仅有多少的问题，还有快慢之分，今天我们就来学习表示物体做功快慢的物理量——功率． [ 板书：第二节 功率 ] 一、功率 通过上述例子，我们知道了功率的物 理意义： 1．物理意义：表示物体做功快慢的物理量． 了解了功率的物理意义，同学们可能会想，到底什么是功率？功率的定义是什 么，如何求解功率呢？带着这些问题，我们接着看下面的问题． ［例题一］如果力 F1 对甲物体做功为 W1，所用时间为 t1；力 F2 对乙物体 做功为 W2，所用时间为 t2，在下列条件 下，哪个力做功快？ A．W1＝W2 t1＞t2 B．W1＝W2 t1 ＜t2 C．W1＞W2 t1＝t2

第1节 功

教学过程： 教师活动 新课引入： 二、功的计算 先请同学回顾一下初中学过的与功的概念密切相关的两个问题：什么叫做功？做功的两个不可缺少的因素是什么？ 学生回答时，教师给予恰当的评语，以鼓励为主． 思考： 力 F 使滑块发生位移 x ，在这个过程中， 向上发生的位移 F 对滑块做了多少功？ 公式： W＝ Fx 活动： 当恒力 F的方向与物体位移 x 的方向成某一夹角 α时，如何计算力 F 对物体做的功呢？ （教师提示对力进行分解） 学生分组讨论，得出自己的结论 师生共同分析 当力 F 的方向与运动方向成某一角度时，可以把力 F 分解为两个分力： 跟位移方向垂直的分力 学生明确 ： 力和物体在力的方 温故而知新，为下面的知识做铺垫 回忆： 功的概念 学生活动 设计意图 F 是要求解的功所对应的力， x 是力的作 用下发生的位移，α是 1

Fxsinα → W ＝ 0

跟位移方向平行的分力 F 和 x 间的夹角．

功和机械能 基础知识过关

1、做功的两个必要因素：一是作用在物体上的____；二是受力物体在该力的_____上移动的_____。 2、W=FS W代表____，单位是____（J）；F代表____，单位是______（N）；S代表_____，单位是_____ （m）；1J=1N·m

3、功的原理：使用任何机械都________。

4、利用机械做功时，对人们有用的那部分功叫做_____功。

5、机械工作时，总是存在摩擦，以及机械自身重力作用而不得不做的功叫_____功。 6、有用功和与额外功之和叫做_____。

7、有用功和总功的_____叫做机械效率。η=W有/W总。机械效率永远小于____。 8、斜面的η=_______；滑轮组的η=Gh/FS=_______；起重机的η=_______。 9、提高机械效率的方法：改进结构，使它更合理、更轻巧，定时润滑，减小______。 10、功率是表示物体_______的物理量。P=____

P代表____，单位是____（W）；W代表_____，单

位是______（J）；t代表______，单位是_____（S）。

11

第四章 功和能 机械能守恒定律

【知识建构】

做功的两个必要因素 功

恒力做功：W?Fscos? 变力做功

功

功率

机 械能

W或P?Fvcos? t瞬时功率：P?Fvcos?

平均功率：P?以恒定的功率启动

机车的两种启动方式

以恒定的加速度启动

动能：Ek?1mv2 2重力势能：Ep?mgh

机械能

弹性势能：Ep?12kx(仅适用于弹簧) 2【考情分析】 考试大纲 大纲解读 .功、功率是高考的必考内容，其知识覆盖面广，.功和功率 II 题型全， 从选择题到解答题无不触及，题目难度 较大，未来高考中与其他知识点结合命题的可能性较大 【考点知识梳理】 一．功

1.概念：一个物体 ，如果在力的方向上 ，物理学中就说这个力对物体做了功． 2. 做功的两个必要因素： 和物体在力的方向上发生的

3. 公式： ，仅适用于__________做功，其中α是F和l的夹角．

1

机械能：E?Ek?Ep

功能关系：W??E 动能定理：W?Ek2?Ek1

第四章 功和能 机械能守恒定律

【知识建构】

做功的两个必要因素 功

恒力做功：W?Fscos? 变力做功

功

功率

机 械能

W或P?Fvcos? t瞬时功率：P?Fvcos?

平均功率：P?以恒定的功率启动

机车的两种启动方式

以恒定的加速度启动

动能：Ek?1mv2 2重力势能：Ep?mgh

机械能

弹性势能：Ep?12kx(仅适用于弹簧) 2【考情分析】 考试大纲 大纲解读 .功、功率是高考的必考内容，其知识覆盖面广，.功和功率 II 题型全， 从选择题到解答题无不触及，题目难度 较大，未来高考中与其他知识点结合命题的可能性较大 【考点知识梳理】 一．功

1.概念：一个物体 ，如果在力的方向上 ，物理学中就说这个力对物体做了功． 2. 做功的两个必要因素： 和物体在力的方向上发生的

3. 公式： ，仅适用于__________做功，其中α是F和l的夹角．

1

机械能：E?Ek?Ep

功能关系：W??E 动能定理：W?Ek2?Ek1