新课标高三物理专题复习〈第2专题　动量和能量〉教学设计.doc

第2专题　动量和能量 知识网络 考点预测 本专题涉及的内容是动力学内容的延续和深化．动量守恒定律、机械能守恒定律、能量守恒定律比牛顿运动定律的适用范围更广泛．它们是自然界中最基本、最普遍、最重要的客观规律，也是高中物理的重点和难点、高考考查内容的重点．其命题形式一般是能量与动量综合起来考，如：2009年全国理综卷Ⅰ第21题、第25题，2008年全国理综卷Ⅰ的第24题“下摆拉动 滑块碰撞问题”，全国理综卷Ⅱ的第23题“子弹射击木块问题”，重庆理综卷的第24题“碰撞后压缩弹簧问题”．但是，由于目前全国的课改形势以及在课程标准中的内容设置，在高考中出现的这类综合题的难点主要在于功能关系的应用上，而不是在于动量守恒定律的应用上． 另外，从2009年各地的高考考卷中也可发现，除了能量与动量的综合题外，单独考查功能原理的试题在卷中出现的概率也较大． 要点归纳 一、基本的物理概念 1．冲量与功的比较 eq \b\lc\ \rc\ (\a\vs4\al\co1((1)定义式))eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(冲量的定义式：I＝Ft(作用力在时间上的积累效果),功的定义式：W＝Fscos θ(作用力在空间上的积累效果))) (2)属性eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(冲量是矢量，既有大小又有方向(求合冲量应按矢,量合成法则来计算),功是标量，只有大小没有方向(求物体所受外力的,总功只需按代数和计算))) 2．动量与动能的比较 (1)定义式eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(动量的定义式：p＝mv,动能的定义式：Ek＝\x\bo(\f(1,2)mv2))) (2)属性eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(动量是矢量(动量的变化也是矢量,求动量的变化,应按矢量运算法则来计算),动能是标量(动能的变化也是标量,求动能的变化,只需按代数运算法则来计算))) (3)动量与动能量值间的关系eq \b\lc\{\rc\ (\a\vs4\al\co1(p＝\x\bo(\r(2mEk)),Ek＝\f(p2,2m)＝\x\bo(\f(1,2)pv))) (4)动量和动能都是描述物体状态的量，都有相对性(相对所选择的参考系)，都与物体的受力情况无关．动量的变化和动能的变化都是过程量，都是针对某段时间而言的． 二、动量观点的基本物理规律 1．动量定理的基本形式与表达式：I＝Δp． 分方向的表达式：Ix合＝Δpx，Iy合＝Δpy． 2．动量定理推论：动量的变化率等于物体所受的合外力，即eq \f(Δp,Δt)＝F合． 3．动量守恒定律 (1)动量守恒定律的研究对象是一个系统(含两个或两个以上相互作用的物体)． (2)动量守恒定律的适用条件 ①标准条件：系统不受外力或系统所受外力之和为零． ②近似条件：系统所受外力之和虽不为零，但比系统的内力小得多(如碰撞问题中的摩擦力、爆炸问题中的重力等外力与相互作用的内力相比小得多)，可以忽略不计． ③分量条件：系统所受外力之和虽不为零，但在某个方向上的分量为零，则在该方向上系统总动量的分量保持不变． (3)使用动量守恒定律时应注意： ①速度的瞬时性； ②动量的矢量性； ③时间的同一性． (4)应用动量守恒定律解决问题的基本思路和方法 ①分析题意，明确研究对象．在分析相互作用的物体总动量是否守恒时，通常把这些被研究的物体统称为系统．对于比较复杂的物理过程，要采用程序法对全过程进行分段分析，要明确在哪些阶段中，哪些物体发生相互作用，从而确定所研究的系统是由哪些物体组成的． ②对各阶段所选系统内的物体进行受力分析，弄清哪些是系统内部物体之间相互作用的内力，哪些是作用于系统的外力．在受力分析的基础上根据动量守恒定律的条件，判断能否应用动量守恒定律． ③明确所研究的相互作用过程，确定过程的始末状态，即系统内各个物体的初动量和末动量的值或表达式．(注意：在研究地面上物体间相互作用的过程时，各物体运动的速度均应取地球为参考系) ④确定正方向，建立动量守恒方程求解． 三、功和能 1．中学物理中常见的能量 动能Ek＝eq \f(1,2)mv2；重力势能Ep＝mgh；弹性势能E弹＝eq \f(1,2)kx2；机械能E＝Ek＋Ep；分子势能；分子动能；内能；电势能E＝qφ；电能；磁场能；化学能；光能；原子能(电子的动能和势能之和)；原子核能E＝mc2；引力势能；太阳能；风能(空气的动能)；地热、潮汐能． 2．常见力的功和功率的计算： 恒力做功W＝Fscos θ； 重力做功W＝mgh； 一对滑动摩擦力做的总功Wf＝－fs路； 电场力做功W＝qU； 功率恒定时牵引力所做的功W＝Pt； 恒定压强下的压力所做的功W＝p·ΔV； 电流所做的功W＝UIt； 洛伦兹力永