谈曲线运动、万有引力以及机械能的复习

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谈曲线运动、万有引力以及机械能的复习信丰中学刘明海一、近几年高考命题的特点二、两个专题的复习三、几点建议近几年高考命题的特点一、曲线运动、万有引力1、平抛运动主要考查平抛运动的规律及其研究思想(1)几乎每年高考题中出现福建20(12分)浙江24(19分)广东17(20分)09年高考:三题大计算题近几年高考命题的特点一、曲线运动、万有引力1、平抛运动主要考查平抛运动的规律及其研究思想(1)几乎每年高考题中出现(2)平抛运动的规律及其研究方法与生产、生活、科技联系的命题已成为一种命题趋势08广东11题08江苏13题09广东17(1)09浙江24近几年高考命题的特点一、曲线运动、万有引力2、圆周运动作为机械运动中一种典型的曲线运动,其拓展空间大,经常与机械能守恒、功能关系和复合场综合出题。(1)每年必考,占分较多07年:全国II23题、山东24题08年:广东17题09年:安徽24题、09年广东17(2)题计算题:近几年高考命题的特点一、曲线运动、万有引力2、圆周运动作为机械运动中一种典型的曲线运动,其拓展空间大,经常与机械能守恒、功能关系和复合场综合出题。(1)每年必考,占分较多(2)圆周运动的物理概念(线速度、角速度、向心加速度、向心力、转速及离心现象等)是非常重要的选择题素材。08广东理基708宁夏30(1)09广东文基57近几年高考命题的特点一、曲线运动、万有引力2、圆周运动作为机械运动中一种典型的曲线运动,其拓展空间大,经常与机械能守恒、功能关系和复合场综合出题。(3)水平面内的匀速圆周运动以考查圆周运动的基本规律及其应用为主,竖直面内的非匀速圆周运动以考查受力分析、临界条件、极值、机械能守恒定律以及功能关系为主。08广东17(2)07山东2407全国II2309安徽24题近几年高考命题的特点一、曲线运动、万有引力3、万有引力定律由于其在天体运动方面所具的重要应用价值具有极高的社会关注度,成为高考的热点之一。(1)每年高考的绝大多数试卷中都有出现(2)选择题以比值计算、天体相关量估算以及动态分析为主,考查学生的估算能力、分析能力、判断能力等。08全国I1708年北京1709年全国Ⅰ1908年四川非延20近几年高考命题的特点一、曲线运动、万有引力3、万有引力定律由于其在天体运动方面所具的重要应用价值具有极高的社会关注度,成为高考的热点之一。(3)计算题则是以万有引力提供向心力,结合能量关系、动态分析的问题为主,考查应用数学能力、空间想象能力、自主建模能力和综合能力。08年全国II2506年天津2507年广东1609年全国Ⅱ26近几年高考命题的特点二、机械能1、功和功率是高中物理最难的知识点之一,是常考的知识点。(1)考查有增加的趋势(2)通常以实际生活为背景考查功、功率的理解和计算,其中力电综合的计算题是关注的重点07广东理基907北京2308宁夏1809宁夏1708北京23近几年高考命题的特点二、机械能1、功和功率是高中物理最难的知识点之一,是常考的知识点。2、动能定理作为最重要的规律之一,频繁出现在高考题中,考查知识面较广,综合性较强。而且结合图象考查利用功能定理解决问题的能力已成为高考命题趋势。08四川非延1807上海1206广东1508上海2109宁夏24近几年高考命题的特点二、机械能3、机械能守恒定律是高考的必考内容,考查的特点是灵活性强、综合面大(1)仍然以重力势能、弹性势能、机械能守恒定律的应用为考查热点08年全国II1808上海808海南3近几年高考命题的特点二、机械能3、机械能守恒定律是高考的必考内容,考查的特点是灵活性强、综合面大(1)仍然以重力势能、弹性势能、机械能守恒定律的应用为考查热点(2)含有弹簧模型的机械能守恒定律的应用题应加以关注09福建2109年山东2209年山东3809年江苏909四川25例题两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动一、指导学生绘出知识网络图汽车过拱桥型轨约束轻杆约束型:杆或内外道约束轻绳约束型:绳或单轨面内圆周运动为代表,变速圆周运动,以竖直法匀速圆周运动的解题方向心加速度及向心力和转速线速度、角速度、周期匀速圆周运动的性质匀速圆周运动周运动为代表。变加速曲线运动,以圆平抛运动的特点平抛运动的分解平抛规律平抛运动定义及条件抛运动为代表匀变速曲线运动,以平曲线运动定义及条件曲线运动两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动一、指导学生绘出知识网络图二、重点突破平抛运动(一)从运动学的角度分析平抛运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动——处理曲线运动的基本方法。两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动一、指导学生绘出知识网络图二、重点突破平抛运动(一)从运动学的角度分析(二)从动力学的角度分析只受重力作用,是一种匀变速曲线运动两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动二、重点突破平抛运动(三)平抛运动的几个重要问题1、平抛物体运动的轨迹:抛物线由③⑥两式,消去t,可得到平抛运动的轨迹方程为两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动二、重点突破平抛运动(三)平抛运动的几个重要问题1、平抛物体运动的轨迹:抛物线2、一个有用的推论:平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半x/txtOvyyt两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动二、重点突破平抛运动(三)平抛运动的几个重要问题1、平抛物体运动的轨迹:抛物线2、一个有用的推论:平抛物体任意时刻瞬时速度方向的反向延长线与初速度延长线的交点到抛出点的距离都等于水平位移的一半3、平抛运动在竖直方向运动适用于研究匀变速运动的公式。如Δs=aT2,等两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动二、重点突破平抛运动(三)平抛运动的几个重要问题4、类平抛运动:凡具有合外力恒定且合外力垂直于初速度特征的曲线运动叫类平抛运动例1例2例3处理方法:与平抛运动类似两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动二、重点突破圆周运动1、匀速圆周运动两个条件:一是有初速度;二是其所受合力大小不变,方向始终与速度方向垂直而指向圆心(1)运动特点:变加速曲线运动(2)描述匀速圆周运动的物理量频率f、周期T、转数n(也叫转速)、角速度ω、线速度v、向心加速度a和向心力F研究圆周运动,找出向心力是关键性的一步两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动二、重点突破圆周运动1、匀速圆周运动2、竖直面内圆周运动模式(1)绳(单轨,无支撑)绳只能给物体施加拉力,而不能有支持力mgRmvmgF2最高点:通过最高点的条件:gRv通过最高点的临界速度:minvgR例4例5两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动二、重点突破圆周运动1、匀速圆周运动2、竖直面内圆周运动模式(1)绳(单轨,无支撑)(2)杆(双轨,有支撑)对物体既可以有拉力,也可以有支持力甲杆=乙图2RO①达最高点的临界条件:0v②在最高点,小球受力的讨论:gRv=gRv0gRvRmvmg2gRv=例6两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第一部分曲线运动二、重点突破圆周运动1、匀速圆周运动2、竖直面内圆周运动模式(1)绳(单轨,无支撑)(2)杆(双轨,有支撑)(3)外轨(单轨,有支撑)只能给物体支持力,而不能有拉力GFgRvmgRmvFmg,2例7例8两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第二部分万有引力定律一、指导学生绘出知识网络图三个宇宙速度人造卫星运动计算天体质量、密度万有引力定律的应用加速度万有引力与重力及重力万有引力定律的内容万有引力定律两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第二部分万有引力定律二、重点突破(一)应用万有引力定律分析天体的运动1、基本方法:2、天体质量M,密度ρ的估算测出卫星运动半径r和周期T当卫星沿天体表面绕天体运行时r=r0两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第二部分万有引力定律二、重点突破(一)应用万有引力定律分析天体的运动(二)人造地球卫星知识1、运行速度r越大,v越小若r=R(地球半径),2、周期若r=R两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第二部分万有引力定律二、重点突破(一)应用万有引力定律分析天体的运动(二)人造地球卫星知识3、卫星的发射速度和运行速度发射速度:被发射物体在地面附近离开发射装置的初速度。v发=7.9km/s,近地运行;7.9km/sv发11.2km/s沿圆周或椭圆轨道运行运行速度:进入运行轨道后绕地球做匀速圆周运动的线速度两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第二部分万有引力定律二、重点突破(一)应用万有引力定律分析天体的运动(二)人造地球卫星知识4、同步卫星周期:T=24h=86400s.离地高度:h=r-R=6R(为恒量)v=2πr/T=3.07km/s(为恒量)运动速度:(1)周期、离地高度、运动速度:两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第二部分万有引力定律二、重点突破(一)应用万有引力定律分析天体的运动(二)人造地球卫星知识4、同步卫星(1)周期、离地高度、运动速度(2)轨道平面和赤道平面重合(3)同步卫星的发射火箭发射近地轨道启动发动机椭圆轨道启动发动机同步圆轨道加速后关闭加速后关闭5、极地卫星和近地卫星6、三种宇宙速度两个专题的复习专题一、曲线运动、万有引力第二部分万有引力定律二、重点突破(一)应用万有引力定律分析天体的运动(二)人造地球卫星知识(三)几个重要问题1.重力、万有引力、向心力间的关系2.随地球自转的向心加速度和环绕地球运动的向心加速度的本质区别3.卫星上的“超重”与“失重”4.卫星轨道设置例9例10两个专题的复习专题二、机械能守恒定律功能关系一、指导学生绘出知识网络图机械能基本概念基本规律恒力功W=FScosa功率机械能平均功率瞬时功率P=W/TP=F·V动能势能重力势能弹性势能动能定理机械能守恒定律能量守恒定律应用求变力功风能、水能两个专题的复习专题二、机械能守恒定律功能关系二、重点突破1.做功的两个重要因素力、物体在力的方向上发生的位移功的求解:cosFlWF为恒力动能定理利用F-s图像2.两种功率cosVFtWP平均功率cosFVtWP瞬时功率0,即F与v方向相同时,P=FV。当两个专题的复习专题二、机械能守恒定律功能关系二、重点突破3.常见的几种力做功的特点⑴重力、弹簧弹力,电场力、分子力做功与路径无关⑵摩擦力做功的特点①单个摩擦力(包括静摩擦力和滑动摩擦力)做功:可以做正功,也可以做负功,还可以不做功②相互作用的一对摩擦力做功:一对静摩擦力做功:代数和总等于零,做功过程只有机械能的转移,没有机械能的转化一对滑动摩擦力做功:代数和总为负值,做功过程中,有机械能的转移,还有机械能转化为内能。转化为内能的量等于滑动摩擦力与相对路程的乘积。两个专题的复习专题二、机械能守恒定律功能关系二、重点突破4.机械能守恒的条件(2)机械能守恒定律的几种表示式ΔE总=0ΔEK+ΔEP=0ΔEK=-ΔEP(1)守恒的条件5.几个重要的功能关系⑴重力的功等于重力势能的变化PGEW⑵弹力的功等于弹性势能的变化PEW弹⑶合力的功等于动能的变化KEW合⑷重力之外(除弹簧弹力)的其他力的功等于机械能的变化EW其它⑸一对滑动摩擦力做功等于系统内能的变化相对FlQ两个专题的复习专题二、机械能守恒定律功能关系二、重点突破6.功能关系在电学中的应用(1)电场力做功与路径无关匀强电场coscosEqlFlW非匀强电场qWUABAB电场力做功等于电势能的变化PABEW(2)磁场力做功洛伦兹力在任何情况下对运动电荷都不做功安培力可以做正功、负功,还可以不做功(3)电流做功的实质是电场移动电荷做功W=UIt=Uq例11例12

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