最新人教版必修二7.3《万有引力定律》课件PPT.ppt 45页

'人教版必修二7.3《万有引力定律》 一､功1.功的物理意义：如果物体在力的作用下能量发生了变化,那么这个力一定对物体做了,即功总是伴随着能量的转化,是的量度.2.做功的两个不可缺少的因素:和物体在力的方向上发生的,二者缺一不可.知识精要§7.2、3功功率功能量转化力位移高效梳理·知识备考 (1)公式:(2)功的正､负①当0≤α<90°时,W>0,力对物体做功;②当90°<α≤180°时,W<0,力对物体做,又可说成物体这个力做了功;③当α=90°时,W=0,力对物体.W=Flcosα（F是力的大小，l是位移的大小，α为力与位移的夹角）正负功克服(1).功是标量,正功表示对物体做功的力是动力,负功表示对物体做功的力是阻力.3.恒力做功不做功注意:(2).功不是能量,而是能量转化的量度;能量是表征物体做功本领的物理量.4.功的单位：，符号是.焦耳J 3.一辆小汽车在水平路面上由静止启动,在前5s内做匀加速直线运动,5s末达到额定功率,之后保持额定功率运动,其v-t图象如图所示.已知汽车的质量为m=2×103kg,汽车受到地面的阻力为车重的0.1倍,(取g=10m/s2)则()A.汽车在前5s内的牵引力为4×103NB.汽车在前5s内的牵引力为6×103NC.汽车的额定功率为60kWD.汽车的最大速度为30m/s解析:Ff=μmg=2×103N,由图知匀加速运动的加速度为a=2m/s2由牛顿第二定律得BCDF-Ff=ma,故F=6×103N,故A错,B对.因5s达到额定功率,P额=F·v=6×103×10W=60kW,C正确.汽车的最大速度 1.利用功的定义式W=Flcosα求功(1)公式中F､l必须对应同一物体,l为物体相对地面的位移,α为F､l的夹角.(2)此式一般情况下只适用于求恒力的功疑难精讲答疑解难·能力备考疑难点一你能说出几种计算功的方法?▲2.根据动能定理计算合力的功用动能定理W=ΔEk求功.当F为变力时,高中阶段往往考虑用这种方法求功,这里求得的功是该过程中外力对物体做的总功(或者说是合力做的功). 4.总功的计算(1)利用平行四边形定则求出合力,再根据W=F合lcosα计算功,注意α应是合力与位移l间的夹角.(2)分别求各个外力做功:W1=F1lcosα1,W2=F2lcosα2……再求各个外力功的代数和.3.利用功能关系求功功是能量转化的量度.要注意分析参与转化的能量的形式,如重力的功等于重力势能的变化,弹力的功等于弹性势能的变化，等。 5.计算变力功的几种方法(1)用动能定理W=ΔEk或功能关系W=ΔE(功是能量转化的量度),即用能量的增量等效代换变力所做的功(可计算变力功或恒力功).(2)当变力的功率P一定时,可用W=Pt求功,如机车牵引力做的功.(3)将变力做功转化为恒力做功①当力的大小不变,而方向始终与运动方向相同或相反时,这类力的功等于力和路程(不是位移)的乘积,如滑动摩擦力､空气阻力做功等.②当力的方向不变,大小随位移成线性变化时,可先求出力对位移的平均值再由W=Flcosα计算,如弹簧弹力做功. 疑难点二.运用牛顿第二定律F合=ma和功率的算式P=Fv说明机车以恒定加速度启动和以恒定功率启动两种启动方式中机车的运动过程.1.机车以恒定功率启动的运动过程所以机车达最大速度时a=0,F=Ff,P=Fvmax=Ffvmax,这一启动过程的v-t关系如图所示.加速度逐渐减小的加速运动匀速运动…… 加速度逐渐减小的加速运动匀加速运动匀速运动……2.机车以恒定加速度启动的运动过程这一启动过程的v-t关系如图所示.问题：请画出这一启动过程的P-t关系图. 【例1】以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为Ff,则从抛出点至落回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为()A.0B.-FfhC.-2FfhD.-4Ffh题型研练互动探究·方法备考解析:小球在上升过程和下降过程中空气阻力都做负功,所以全过程中空气阻力对小球做功为:W阻=W阻上+W阻下=-Ffh+(-Ffh)=-2Ffh.C题型一对功的理解和计算 【例2】在海滨游乐场有一种滑沙的娱乐活动.如图所示，人坐在滑板上从斜坡的高处A点由静止开始下滑，滑到斜坡底部B点后沿水平滑道再滑行一段距离到C点停下来，斜坡滑道与水平滑道间是平滑连接的，滑板与两滑道间的动摩擦因数为，不计空气阻力，重力加速度，人和滑板的总质量为，，，AB=10m，BC=4m求:从A到C的过程中，人和滑板克服滑动摩擦力所做的功W解析：从A到C的过程中，滑动摩擦力是变力。而从A到B的过程、从B到C的过程中滑动摩擦力都是恒力。从B到C的过程中滑动摩擦力做的功W2=－μmg·BC=－1.2×103J从A到B的过程中滑动摩擦力做的功W1=－μ(mgcosθ)·AB=－2.4×103J所以，从A到C的过程中滑动摩擦力做的功Wf=W1+W2=－3.6×103J，则从A到C的过程中，人和滑板克服滑动摩擦力所做的功W=3.6×103J 解析:(1)将圆弧AB分成n小段l1,l2,…,ln,拉力在每小段上做的功为W1,W2,…,Wn,因拉力F大小不变,方向始终与物体在该点的切线成37°角,所以:(3)物体受的支持力FN始终与物体的运动方向垂直,所以WFN=0.(4)因物体在拉力F作用下缓慢移动,动能不变,由动能定理知:WF+WG+Wf=0,所以Wf=-WF-WG=(-62.8+50)J=-12.8J.WF=W1+W2+…+Wn=Fcos37°(l1+l2+…+ln)W1=Fl1cos37°,W2=Fl2cos37°,…,Wn=Flncos37°,所以【例3】如图所示,一质量为m=2.0kg的物体从半径为R=5.0m的圆弧的A端,在拉力作用下沿圆弧缓慢运动到B端(圆弧AB在竖直平面内).拉力F大小不变始终为15N,方向始终与物体在该点的切线成37°角.圆弧所对应的圆心角为60°,BO边为竖直方向,求这一过程中:(g取10m/s2)(1)拉力F做的功.(2)重力G做的功.(3)圆弧面对物体的支持力FN做的功.(4)圆弧面对物体的摩擦力Ff做的功.(2)重力G做的功WG=-mgR(1-cos60°)=-50J. 求功的问题时,一定要注意分析是求恒力做的功还是变力做的功,如果是求变力做的功,看能否转化为求恒力做功的问题,不能转化的,还可以借助动能定理和能量守恒定律来求解.方法总结: 题型二功率的计算【例1】如图所示的是倾角为30°、长度为10m的光滑斜面,一质量为1.2kg的物体从斜面顶端由静止开始下滑,g取10m/s2,求:(1)物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率是多少?(2)整个过程中重力做功的平均功率是多少?解析：(1)物体滑到斜面底端时速度的大小和方向都可以求出：速度的大小V=10m/s，速度和重力间夹角θ=60°。则物体滑到斜面底端时重力做功的瞬时功率P1=mgVcos60°=60W(2)整个过程中重力做功的平均功率=mgv平均cos60°=30W P=Fvcosα=mgv竖=mg·=600W.解析:物体经历3s下落的高度h=45m,着地时速度在竖直向下分量V竖=30m/s或前3s内重力的功率P1=mgV竖平均=mgV1.5=2×10×15w=300w①前3s内重力的功率P1=3.质量为2kg的物体从空中以某一初速度平抛,物体经历3s着地,不计空气阻力,取g=10m/s2,则①前3s内重力的功率为W,②第3s内重力的功率为W,③第3s末重力的功率为W.②第3s内重力的功率P2=mgV2.5=2×10×25w=500w③第3s末重力的功率 注意瞬时功率表达式中的cosα,表达式既可写成P=(Fcosα)v,也可写成P=F(vcosα),前者应理解为F在v方向的分量与v的乘积,后者理解为速度v在力F方向的分量与F的乘积.如此题可以用重力的分力mgsinθ乘速度.方法总结: 【例1】汽车发动机的功率为60KW，汽车的质量为4×103kg。当汽车在足够长的水平路面从静止以0.6m/s2的加速度启动。求：（1）汽车在水平路面能达到的最大速度vm1（2）汽车在水平路面做匀加速运动能维持多长时间？（3）在10s末汽车的瞬时功率多大？20s末汽车的瞬时功率又是多少呢？（4）若汽车以vm1速度驶上一倾角为θ的足够长的斜面（sinθ=0.02）。简要描述汽车作何运动，并求出在此斜面上最终速度vm2（已知汽车在行驶中所受路面阻力大小恒为重力的0.1倍，g取10m/s2）题型三机车的启动问题 解析：（1）当牵引力与阻力平衡时，汽车速度达到最大值，有：（2）经t时间，汽车匀加速阶段功率增加到额定功率时，匀加速运动结束由牛顿第二定律有：由运动学有：而牵引力的功率联立解得t=15.6s（3）t=10s时，汽车还处于匀加速阶段，牵引力瞬时速度所以此时汽车的瞬时功率 （4）汽车保持额定功率驶上斜面，由于行驶阻力增大t=20s时，汽车已经达到额定功率，故汽车的瞬时功率P=60KW到，迫使汽车牵引力增大，汽车作加速度不断减小的减速运动，直至达到最终速度vm2匀速行驶。所以 【例2】某兴趣小组为测一遥控电动小车的额定功率，进行了如下实验①用天平测出电动小车的质量为0.4kg；②将电动小车、纸带和打点计时器按如图甲所示安装；③接通打点计时器（其打点时间间隔为0.02s）；④使电动小车以额定功率加速运动，达到最大速度一段时间后关闭小车电源，待小车静止时再关闭打点计时器（设小车在整个过程中所受的阻力恒定）。在上述过程中，打点计时器在纸带上所打的部分点迹如图乙所示。请你分析纸带数据，回答下列问题：（1）该电动小车运动的最大速度为_________m/s；（2）该电动小车的额定功率为_________W。1.51.2匀速运动匀减速运动a=2m/s2v=1.5m/s 【例2】汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，快进入闹市区时，司机减小了油门，使汽车的功率立即减小一半并保持该功率继续行驶。图中正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系是()C解析:汽车在平直公路上匀速行驶时牵引力F跟阻力Ff平衡即:速运动,由P=Fv和F-Ff=ma知v减小,牵引力F增大。故车不可能做匀变速运动,匀速运动.且一段时间后牵引力F又跟阻力Ff平衡，此时汽车的速度V快进入闹市区时,功率变为,则牵引力减小到故车要做减问题：汽车在平直公路上以速度v0匀速行驶，发动机功率为P，使汽车的功率立即变为原来的1.5倍并保持该功不变率继续行驶，则速度与时间的关系。 机车启动问题一定要注意是恒定功率启动还是匀加速启动,但不管是哪一种启动方式,对发动机而言P=F·v对任何一个时刻总是成立的,其中F为牵引力,而不是车辆所受的合外力,牛顿第二定律F-Ff=ma也总是成立的,利用以上两个关系式与运动学公式即可解决此类问题.方法总结 第二节五行学说重点：概念、特性、内容、在治疗中的应用。一、五行学说的核心（基本观）：（一）世界是物质的，是由木、火、土、金、水五种物质构成的。（二）五种物质是不断运动变化的。二、五行学说的形成：殷商时期春秋时期先秦时期五方说→五材说→五行学说 三、五行及五行学说的概念：（一）五行：指木、火、土、金、水五种物质的运动变化。（二）五行学说：是以木、火、土、金、水五种物质的特性和运动变化规律来认识自然、解释自然现象和探索自然规律的世界观和方法论。 四、五行的特性：木的特性：“木曰曲直”引申义：生长、升发、条达、舒畅等。火的特性：“火曰炎上”引申义：温热、升腾、昌茂、繁盛、光明等。土的特性：“土爰稼樯”引申义：生化、承载、受纳等。金的特性：“金曰从革”引申义：沉降、肃杀、收敛等。水的特性：“水曰润下”引申义：滋润、下行、寒凉、闭藏等。 五、事物和现象的五行归类：（一）直接归类法：此法是以五行特性为标准进行归类。即“取象比类法”。“取象”，即是从事物的形象（形态、作用、性质）中找出能反映本质的特有征象；“比类”，即是以五行各自的抽象特性为基准，与某种事物所特有的征象相比较，以确定其五行归属。（二）推演络绎法：即根据已知的某些事物的五行归属，推演归纳其他相关的事物，从而确定这些事物的五行归属。 六、五行学说的基本内容：(重点）（一）五行的相生、相克与制化：1．五行相生：（1）含义：是指木、火、土、金、水之间存在着有序的依次递相资生、助长和促进的关系。《难经》将此关系比喻为：“母子关系”。（2）次序：木生火、火生土、土生金、金生水、水生木，依次递相资生，循环不息。 2．五行相克:（1）含义：是指木、火、土、金、水之间存在着有序的间隔递相克制、制约的关系。《内经》把相克关系称为：“所胜”、“所不胜”关系。（2）次序：木克土、土克水、水克火、火克金、金克木，依次递相克制，循环不息。汉、董仲舒在《春秋繁露》中说：“比相生而间相克”。 3、五行制化：（1）含义：五行制化，是指五行之间既相互资生，又相互制约，从而维持平衡协调，推动事物间稳定有序的变化与发展。（2）体现：生中有克，克中有生。例如：金↓（克）水→木→火（生）↓土《类经图翼·运气上》说：“盖造化之机，不可无生，亦不可无制。无生则发育无由，无制则亢而为害。” （二）五行的相生、相克异常：1、相生异常：又称“母子相及”。包括“母病及子”和“子病及母”两种情况。（1）母病及子：是指五行中的某一行异常，累及其子行，导致母子两行皆异常。 （2）子病及母：是指五行中的某一行异常，影响到其母行，终致子母两行皆异常。一般规律有两种：一是子行亢盛，引起母行亦亢盛，结果是子母两行皆亢盛，一般称为“子病犯母”。二是子行虚弱，上累母行，引起母生亦不足，终致子母俱不足，一般称为“子盗母气”。 2、相克异常：表现为“相乘”和“相侮”两种情况。（1）五行相乘：含义：乘，以强凌弱之意。五行相乘，是指五行中的一行对其所胜的一行过度制约或克制，又称“倍克”。次序：与相克相同，即木乘土、土乘水、水乘火，火乘金，金乘木。原因：有“太过”和“不及”两种情况：A、克者过强，使被克者受到加倍制约。B、被克者过弱，不耐克者的正常克制。 （2）五行相侮：含义：侮，即欺侮、欺凌之意。五行相侮是指五行中一行对其所不胜的一行反向制约和克制。又称“反克”。次序：与相克的次序相反，即木侮金，金侮火，火侮火，水侮土，土侮木。原因：亦有“太过”和“不及”两种情况：A、被克者过强；B、克者太弱，不能制约被克者，反受其克。 （3）相乘相侮的联系与区别：联系：乘侮常并现。区别：规律则相反。（次序相反）“相乘为倍克，相侮为反克”。 七、五行学说在中医学中的应用（一）说明五脏的生理功能及其相互关系：1．说明五脏的生理特点：2．构建天人一体的五脏系统：3．说明五脏之间的生理联系： （二）说明五脏病变的相互影响：1．相生关系的传变：包括“母病及子和子病及母”。（1）母病及子：即母脏之病传及子脏。（2）子病及母：是指疾病的传变，从子脏传及母脏。2．相克关系的传变：包括“相乘传变”和“相侮传变”两个方面。 （三）指导疾病的诊断1．确定五脏病变部位2．推断病情的轻重顺逆（四）指导疾病治疗：1．指导脏腑用药：2．控制疾病的传变：3．确定治则、治法：（重点） （1）依据五行相生规律确定治则和治法：治则:是“补母和泻子”。即“虚则补其母，实则泻其子”。补母，是指一脏之虚证，不仅须补益本脏以使之恢复，同时还要依据五行相生的次序，补益其“母脏”，通过“相生”作用而促其恢复。补母适用于：母子关系的虚证。泻子，是指一脏之实证，不仅须泻除本脏亢盛之气，同时还依据五行相生的次序，泻其“子脏”。泻子适用于：母子关系的实证。 治法：A、滋水涵木法：是滋肾阴以养肝阴的治法，又称滋肾养肝法、滋补肝肾法。适用于肾阴亏损而肝阴不足，甚或肝阳上亢之证。B、益火补土法：是温肾阳以补脾阳的治法，又称温肾健脾法、温补脾肾法。适用于肾阳衰微而致脾阳不振之证。 C、培土生金法：是健脾生气以补益肺气的治法。主要用于脾气虚衰，生气无源，以致肺气虚弱之证，若肺气虚衰，兼见脾运不健者，亦可应用。D、金水相生法：是滋养肺肾之阴的治法，亦称滋养肺肾法。用于肺阴亏虚，不能滋养肾阴，或肾阴亏虚，不能滋养肺阴的肺肾阴虚证。 （1）根据五行相克规律确定治则和治法：治则：是“抑强、扶弱”。抑强，用于一行强盛所导致的相克异常，侧重抑强，则其弱者机能自然易于恢复。扶弱，适用于一行不及引起的相乘和相侮。扶助弱者，加强其力量，可以恢复脏腑的正常功能，阻止病情的进一步恶化。 治法：A、抑木扶土法：是疏肝健脾或平肝和胃以治疗肝脾不和或肝气犯胃病证的治法，称疏肝健脾法、调理肝脾法。B、培土制水法：是健脾利水以治疗水湿停聚病证的治法，敦土利水法。C、佐金平木法：是滋肺阴清肝火以治疗肝火犯肺病证的治法，“滋肺清肝法”。D、泻南补北法：即泻心火补肾水以治肾阴不足，心火偏亢的心肾不交证。'