第七章 机械能一、教学目的1.能正确选取规律解题。2.掌握功和功率的计算方法。3.能够熟练应用机械能守恒定律解决实际问题。二、教学重点难点1.功和功率的的计算方法。2.机械能守恒定律的应用。三、教学方法比较、分析、归纳四、教具多媒体设备五、教学过程(一)引入新课上一节课我们复习了本章所学的基本概念和基本规律,本节就一起复习基本规律的应用。(二)进行新课:1.功的计算方法:(1)W=FScosθ,该方法主要适用于求恒力的功;(2)w=Pt,该方法主要适用于求恒定功率时牵引力做功; (3)用动能定理求功,如果我们所研究的多个力中,只有一个力是变力,其余的都是恒力,而且这些恒力所做的功比较容易计算,研究对象本身的动能增量也比较容易计算时,用动能定理就可以求出这个变力所做的功;(4)利用功是能量转化的量度求,如果物体只受重力和弹力作用,或只有重力或弹力做功时,满足机械能守恒定律。如果求弹力这个变力做的功,可用机械能守恒定律来求解。 【例题 1】如图 1 所示,质量 m 为 2 千克的物体,从光滑斜面的顶端 A 点以 v0=5 米/秒的初速度滑下,在 D 点与弹簧接触并将弹簧压缩到 B 点时的速度为零,已知从 A 到 B 的竖直高度h=5 米,求弹簧的弹力对物体所做的功。 解析:由于斜面光滑,机械能守恒,但弹簧的弹力是变力,弹力对物体做负功,弹簧的弹性势能增加,且弹力做的功的数值与弹性势能的增加量相等。取 B 所在水平面为零参考面,弹簧原长处 D 点为弹性势能的零参考点,则状态 A:用心 爱心 专心图 1 EA= mgh+mv02/2 对状态 B: EB=-W 弹簧+0 由机械能守恒定律得: W 弹簧=-(mgh+mv02/2)=-125(J)。 【例题 2】质量为 4000 千克的汽车,由静止开始以恒定的功率前进,它经 100/3 秒的时间前进 425 米,这时候它达到最大速度 15 米/秒。假设汽车在前进中所受阻力不变,求阻力为多大。分析:汽车在运动过程中功率恒定,速度增加,所以牵引力不断减小,当减小到与阻力相等时速度达到最大值。汽车所受的阻力不变,牵引力是变力,牵引力所做的功不能用功的公式直接计算。由于汽车的功率恒定,汽车功率可用 P=Fv 求,速度最大时牵引力和阻力相等,故P=Fvm=fvm,所以汽车的牵引力做的功为 W 汽车=Pt=fvmt 根据动能定理有: W 汽车—fs=mvm2/2,即 fvmt-fs= mvm2/2代入数值解得: f=6000N。2.机械能守恒定律的应用应用机械能守恒定律的基本思路:应用机械...