第一篇：貴州省巧馬中學2011屆高三物理一輪復習教案：17.2.表征交變電流的物理量

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表征交變電流的物理量

一、教育目標

1．復習上節課知識，并推出εm=BωS εm＝NBωS 2．理解交變電流的周期、頻率含義，掌握它們相互間關系

3．理解交變電流有效值的意義，會應用正弦式交變電流有效值公式對純電阻電路的電壓、電流進行有關計算

4．能利用有效值定義計算某些交變電流的有效值

二、重點、難點、疑點及解決辦法

1．交變電流有效值概念既是重點又是難點，通過計算特殊形式的交變電流的有效值來體會和掌握它的定義

2．交變電流瞬時值確定使學生感到困難，通過例題分析使學生學會借助數學工具處理解決物理問題的能力

三、教具準備

投影機、幻燈機、手搖發電機、導線若干、萬用電表(25只)燈泡“220V、100W”(25只)

四、教學步驟

（一）復習引入

通過上節課學習，我們知道矩形線框在勻強磁場中勻速轉動時，線框中產生了正弦式交流電。我們是怎樣描述交變電流的變化規律呢？公式法e＝εmsinωt I＝Imsinωt(中性面開始計時)i/A

其中εm＝2Bl1v l1為切割邊ab、cd長度。

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而v則是ab邊繞O軸(O軸為過bc邊、ad邊中點的直線)以ω角速

若線框繞ab邊為軸轉動呢？

εm＝εbt＝Bl1 v1＝Bl1 ωl2＝BωS 若線框繞O1 O2軸(均垂直磁感線)轉動呢？ εm＝BωS 啟發引導學生回答，矩形線框在勻強磁場中只要繞垂直磁感線的軸轉動，線框中產生感應電動勢最大值為εm＝BωS若有n匝線框則εm＝nBωS 矩形線框在勻強磁場中勻速轉動一周過程中，只有兩個時刻處在最大值，不同時刻感應電動勢瞬時值不同。顯然交變電流是較為復雜的，那用什么物理量來描述交變電流呢？

(若時間不夠，εm＝BωS的推導放至習題課進行)

（二）新課教學

交變電流是周期性變化的，用什么來描述周期性變化的快慢呢？ 周期(T)——交流電完成一次周期性變化所需時間 頻率(f)——1秒內完成周期性變化的次數 它們關系如何？各自單位？ T＝1/f，T秒(s)，f赫茲(Hz)描述交變電流變化快慢的物理量除周期，頻率外，還有什么物理量？ 轉速n(轉/秒)，角速度ω(弧度/秒)

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那它們間又有什么關系呢？

T=2π/ω f＝ω/2πω＝2π/T＝2πf=2πn

交變電流不同時刻，瞬時值不同，但我們用什么來表示交變電流平均的效果呢？

如果初溫相同，同時加熱相同時間燒開。

即通過相同電阻在相同的時間里甲圖直流電與乙圖交變電流產生了相同熱量，我們把此時直流電壓稱為交變電流電壓的有效值。

那如何定義交變電流的電流有效值呢？

有效值定義——讓交流電和直流電通過同樣阻值的電阻，如果它們在同一時間內產生的熱量相等。這一交流電的電流有效值就跟這個直流電的電流相等。

有效值是交變電流一個非常重要的物理量，它根據電流熱效應來定義，電流產生的平均效果。

正弦式交變電流的有效值與最大值間有什么關系呢？

同時交代學生最大值、有效值、瞬時值的符號表示 通常我們說的市電220V即為有效值

請同學們用萬用電表測量學生電源交流輸出10V時，交流電壓表的讀數。教師提示注意選檔、量程、正確讀數等問題。

請同學們將“220V、100W”燈泡接至學生電源交流10V輸出的兩端，測出此時通過燈泡的電流強度并觀察燈泡亮度。請學生回答為什么燈泡幾乎不亮？

強調①凡是沒有說明時，所指的均為有效值

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②各類交流電表所測的值也為有效值 ③各類用電器銘牌所示值也為有效值 幻燈顯示

1．某用電器兩端允許加的最大直流電壓是100V，能否把它接在交流電壓100V電路里？為什么？

2．照明用交流電壓是200V，動力提供線路的電壓是380V，它們的有效值、最大值各是多少？若用電壓測得，測得值各是多大？

提問個別學生，及時糾正，并給出正確答案 幻燈顯示

1．一電壓U＝10V的直流電通過電阻R，在時間t內產生熱量與一交流電通過電阻R/2時在同一時間內產生熱量相同則該交流電壓的有效值為

2．請寫出下列各圖的周期、頻率、最大值、有效值。

甲乙兩圖有效值相同，說明正弦式交變電流的有效值與最大值的關系與頻率無關。學生求解丙圖的有效值時遇到了問題。

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交變電流有效值是表示交變電流產生的熱效應的平均效果，就是平均值嗎？ 我們應該從有效值的定義入手，相同時間可取半個周期嗎？為什么？

有效值表示交變電流產生平均效果，用半個周期無法體現出來。又由于它具有周期性特點，相同時間必須取周期整數倍，一般為了方便計算，只取一個周期便可以。

師生共同完成以下步驟

Q直=I2Rt＝2I2R Q交＝Q直 50R＝2I2R I＝5A 可以用這種方法去計算正弦式交變電流的有效值嗎？為什么？ 不可以?，F有知識無法求得交變電流在一個周期內產生的熱量。幻燈顯示

5．試電筆上的氖管，起輝電壓86.6V，若將其接在電壓為70.7V頻率為50Hz的交流電路，氖管能發光嗎？在1秒內有多少時間發光？

①70.7V是什么電壓？

該交流電壓最大值為多少？周期又為多少？ ②交變電流的圖象如何？表達式如何？ 70.7V是有效值

氖管會發光

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解

作出交變電流的U-t圖 U＝Umsinωt＝100sinl00πt伏 設電壓為70.7V對應時刻為t1代入公式即 70.7V＝100sin100πt1 t1＝0.0025s 由圖象對稱性知，氖管發光時間為Δt＝4(t1-0)＝0.01s

五、總結、擴展

1．全面詳細描述交變電流的公式和圖像、最大值、有效值、周期、頻率等物理量是描述交變電流某一方面的特性的。

2．由圖象和公式均可求出最大值、周期、有效值、頻率等物理量。反之，由最大值、周期等也可求出交變電流的公式及圖象。

3．思考題

這種圖象的交變電壓有效值能求嗎？

六、板書設計

第二節

表征交變電流的物理量

1．表征文變電流變化快慢物理量 周期T(s)頻率(Hz)角速度ω(弧度/秒)轉速n(轉/秒)

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2．表征交變電流大小物理量 瞬時值 e i u 最大值εm Im Um 有效值ε I U

有效值

讓交流電和直流電在相同的時間內 通過相同的電阻產生相同的熱量

第二篇：物理《描述交變電流的物理量》教案

一、教學目標

【知識與技能】

知道交變電流和電壓的峰值及用途，并知道有效值的概念及計算。

【過程與方法】

用等效的方法求出交變電流的有效值。

【情感態度與價值觀】

通過學習交變電流的有效值及峰值，明白其在生活中的具體應用，體會物理的生活性，增強學習物理的興趣。

二、教學重難點

【重點】

交變電流的峰值及有效值的概念及計算。

【難點】

明白交變電流有效值的概念及計算。

三、教學過程

環節一:新課導入

復習上節課交變電流的產生來導入新課。

問題1：交變電流的產生原理是什么?它的表達式的意義及各個物理量的含義?

學生的回答之后引導其思考，在交變電流及電壓中，除了最大值和角速度，還可以有哪些物理量來描述交流電?

學生回答：知道了線圈的轉速，那么線圈在其中轉動一圈的時間是多少?

教師點評：不錯這個我們叫做周期，大家知道我們在實驗室用學生電源做實驗時，用電流表或者電壓表測出來的電流和電壓的示數表示什么意思嘛?

學生回答：表示電流和電壓的大小。

教師點評：其實呢，大家答的有一定的道理，但在我們電學中，電流表和電壓表的示數有一個專門含義叫做有效值，今天就來學習它。

引出課題——交變電流的峰值及有效值(板書)。

環節二：新課探究

(一)峰值

教師引導學生利用前面交流電的產生原理及表達式來理解交流電的峰值。

教師：我們前面學習交流電的產生，是因為線圈在磁場中以一定的角速度做周期性的轉動，線圈轉動一圈的時間就是線圈周期及交流電的周期T，周期的倒數就是線圈的頻率1/T=f。根據交流電的數值表達式，我們知道交流電的電壓是在不斷變化，那么它的最值是多少?

學生回答：交流電的最大值就是Im和Em，最小值是為零。因為電壓雖然有正負之分，但只是表示大小。

教師點評：同學分析的非常仔細，交流電的最大值Im和Em就是峰值，可以用來表示電流的強弱和電壓的高低。

教師：大家知道電容器的所能承受的最大電壓是有什么要求嗎?對正常的家用電器來說是其銘牌上標記的220v嗎?接下來學習解決這個問題?

(二)有效值

教師出示一道例題：

說明：以上三個球有效值的公式僅適用于正弦和余弦交變電，交變電流的有效值是根據電流的熱效應來規定的。

環節三：鞏固練習

教師提問：電容的擊穿電壓是電壓峰值還是有效值?保險絲的熔斷電流是交變電的峰值還是有效值?

學生回答：電容的擊穿電壓和保險絲的熔斷電流都是其能承受的最大值，即其需大于正常使用的交變電的電壓及電流的峰值。

教師總結：交流用電設備上所標的額定電壓和額定電流是有效值;交流電壓表和交流電流表的示數是有效值;交變電流的數值在無特別說明時都是指有效值。

環節四：小結作業

總結概括本節課的主要知識點：交流電的峰值及有效值的概念和意義。

并讓學生課下思考：對于半周期或四分之一的周期的正余弦的有效值有交變的計算方法嗎?

第三篇：貴州省巧馬中學2011屆高三物理一輪復習教案：17.4.變壓器

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變壓器

一、教育目標

1．了解變壓器的構造及工作原理。

2．掌握理想變壓器的電壓、電流與匝數間關系。3．掌握理想變壓器工作規律并能運用解決實際問題。

二、重點、難點、疑點及解決辦法 1．重點

變壓器工作原理及工作規律。2．難點

(1)理解副線圈兩端的電壓為交變電壓。(2)推導變壓器原副線圈電流與匝數關系。(3)掌握公式中各物理量所表示對象的含義。3．疑點

變壓器鐵心是否帶電即如何將電能從原線圈傳輸出到副線圈。4．解決辦法

(1)通過演示實驗來研究變壓器工作規律使學生能在實驗基礎上建立規律。(2)通過理想化模型建立及理論推導得出通過原副線圈電流與匝數間的關系。

(3)通過運用變壓器工作規律的公式來解題使學生從實踐中理解公式各物理量的含義。

三、教具準備

可拆式變壓器、投影交流電流表(2只)、投影交流電壓表(2只)、導線若干 學生電源、小電珠(5只、2.5V，0.3A)、電鍵(4只)

四、教學過程 1．引入新課

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幻燈打出一組數據

從以上表格可看到各類用電器額定工作電壓往往不同，可我們國家民用統一供電均為220V，那這些元件是如何正常工作的呢？

出示已拆錄音機，指出變壓器。

這就靠我們這節將要學習的變壓器來實現升壓、降壓，從而使我們各類用電器在供電電壓220V以下都能正常工作。

出示可拆式變壓器 2．講授新課

我們先來了解變壓器的構造，請同學觀察實物并回答變壓器由哪些部分組成。變壓器由一個閉合鐵心和兩個繞在鐵心上的線圈組成。

閉合鐵心是由極薄彼此絕緣的硅鋼片疊壓而成，(實物呈現，各組由前往后傳)現在我們用符號來表示變壓器。

強調線圈必須繞在鐵心

其中與電源連接叫原線圈，也叫初級線圈。另一個與負載連接叫副線圈，也叫次級線圈。接下來我們再來研究變壓器的工作原理。

原副線圈都是用絕緣導線繞成，原副線圈彼此間沒有直接關系。但閉合鐵芯使原副線圈發生了聯系。

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原線圈輸入交變電壓，則原線圈中就有交變電流，請同學們思考鐵芯閉合與沒有閉合兩種情況的磁感線分布圖。

當鐵芯閉合，原線圈產生的磁感線幾乎全部分布在鐵芯內部。當鐵芯不閉合副線圈通過的磁通量減少。由于原線圈中通的是交變電流，因而鐵芯中的磁通量是變化的，這樣副線圈兩端有電壓嗎？為什么 [演示]

因為通過副線圈的磁通量也發生變化 那副線圈兩端電壓U2變化嗎？為什么？

感應電動勢大小與磁通量變化快慢有關，那副線圈的磁通量變化均勻嗎？如果通過線圈的磁通量均勻變化時，線圈中產生的感應電動勢大小不變。副線圈中的磁通量做周期性變化，所以U2為交變電壓。

總結如下

～U1—～l1—～Φ—～U2

從能量角度看，顯然變壓器不能產生電能，它只是通過交變磁場傳輸電能。電能——磁場能——電能 變壓器能改變直流電壓嗎？為什么？ 不能。

可能有部分學生難以理解，可分析若為直流情況，鐵芯中有磁感線但鐵芯中的磁通量不變。即通過副線圈的磁通量不變。∴U2＝0 [演示] 按圖2原線圈接直流電壓10V，則請學生觀察伏特表的讀數。我們接下來討論副線圈兩端電壓U2與原線圈兩端電壓U1有什么關系？

(部分學生可能只認為與副線圈匝數n2有關)接下來，請大家來看演示實驗。拿出儀器逐個向學生介紹，并連接好電路如下。

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那如何來設計我們記錄的數據表格呢？ 在學生設計基礎上在黑板上作出表格如下

請兩位學生上臺來操作，大家積極參與讀數，共同完成以上表格。在此過程注意學生讀數是否準確(估讀問題)，并及時加以糾正。學生完成后，請兩位學生手摸鐵芯。

如何處理數據？引導學生觀察記錄數據，體會可能存在電壓與匝數成正比。

由計算結果能得出什么結論？

在實驗誤差范圍內，原副線圈的電壓與原副線圈的匝數成正比

磁感線分布原副線圈完全一致嗎？

有一部分磁感線從閉合鐵芯中漏失。使得副線圈磁感線分布疏于原線圈的磁感線分布。[演示]按圖4接好電路，請學生觀察鐵芯閉合時與鐵芯斷開時小電珠的亮度差別。鐵芯不閉合，燈明顯變暗。

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由上述可知，通過原線圈的電流不變，若副線圈通過的磁通量減少(漏磁)則副線圈兩端的電壓減少。

由于漏磁使得能量有損失。同時因為原副線圈的繞線有阻值，當電流流過時也有內能產生，使得電能損失。∴P入＞P輸

同時由于通過鐵芯的磁感線反復磁化時也產生焦耳熱(請加以證明)，組成變壓器鐵芯的硅鋼片不是一整塊，而是極薄的一片一片疊壓而成，就是為了減少這部分的內能損失。原副線圈有電阻通過電流時也會產生焦耳熱。所以P入＞P輸．

一只變壓器如果磁感線沒有漏失，線圈和鐵芯都不發熱，那么這只變壓器便是無電能損耗的理想變壓器。在這種情況下，變壓器輸出電功率必然等于輸入電功率。

即P入=P出

理想化是科學研究中常用的重要方法，其要領是“分清主次，抓住主要矛盾”。建立理想變壓器模型，不僅有理論上的意義，而且為提高實際變壓器效率指出了方向。

上臺板演，教師批改，注意規范問題。

解

設變壓器原副線圈匝數分別為n1 n2，端電壓為U1 U2，通過的電流為I1、I2 則：P入＝U1I1 P出=U2I2 又∵理想變壓器

∴P入＝P出 ∴U1I1＝U2I2

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變壓器工作時，通過原線圈和副線圈中的電流跟它們的匝數成反比當原副線圈匝數一定，原線圈電流隨副線圈電流增大怎么變化呢？我們來看以下演示實驗

實驗電路出示幻燈

其中n1＝1600匝，n2＝400匝

A．請學生觀察隨著K閉合的增加，觀察 的變化情況，并思考為什么？

幾乎不變。

隨著閉合的燈泡增多，副線圈所接的電阻變小，電壓不變，所以電流增大?；蛘?/p>

B．將副線圈的匝數改為200匝，請學生觀察燈的亮度，并說明為什么？ C．將原線圈的匝數改為800匝，請學生觀察燈的亮度，并說明為什么？ D．若A1允許通過電流為3安培，則副線圈至多可接幾盞小電珠？

E．若A1改為同規格的小電珠，則當S1、S2、S3、S4均閉合且4只小電珠正常發光，則由A1所改的小電珠會燒毀嗎？為什么？

公式應用必須靈活，結合實際。一定要注意公式中各物理量的含義，不能張冠李戴。U1、U2指原副線圈兩端的電壓，I1、I2指通過原副線圈的電流強度。

斷開電源，將變壓器拆下，問剛才是哪個為原線圈，哪個作為副線圈。降壓變壓器，所以：n2＜n1。

可如何去判別匝數的多少？出示原副線圈實物。

降壓變壓器由于原副線圈的電阻不為零，所以總有電能損耗P損=I2R，降壓變壓器哪個通過線圈電流大？為什么？

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P入=P出

即 U1I1＝U2I

2∵U1＞U

1∴I1＜I2

副線圈的通過的電流大，則為了減少電能的損耗，所以必須減少線

徑相對小些(經濟，重量)。這樣高壓線圈匝數多，線徑小，低壓線圈電流大，匝數少，線徑大。將變壓器原副線圈非常和諧地繞在鐵芯上，非常美觀。反之則不符合物理規律，也不美觀。

五、總結、擴展

變壓器不是改變電功率大小的儀器。2．若副線圈為多個，上述的規律還成立嗎？

六、板書設計

變壓器

1．變壓器構造

2．理想變壓器工作原理

～U1→～I1→～Φ→～U2 電能→磁場能→電能 3．變壓器工作規律 P入=P出 U1I1＝U2I2

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n2＜n1降壓變壓器

n1＝n2

隔離變壓器

低壓線圈n小I大線徑粗

第四篇：高二物理第四章《描述交變電流的物理量》的教案

教材分析

與恒定電流不同，由于交變電流的電壓、電流等大小和方向都隨時間做周期性變化，需要用一些特殊的物理量來描述它在變化中不同方面的特性，本節主要介紹這樣一些物理量。

一、學習要求

1.知道交變電流的周期和頻率，知道我國供電線路交變電流的周期頻率.2.知道交變電流和電壓的峰值，有效值及其關系.3、會用圖象和函數表達式描述正弦交變電流。

二、教材重點

交變電流的有效值

三、教材難點

一般電流有效值的求解

四、教學資源

通過思考討論，使學生明白，從電流熱效應上看，交流電產生的效果可以與某地恒定電流相等，由此引入有效值的概念.1.定義：讓交流與恒定電流通過相同的電阻，如果它們在一周期內產生的熱量相等，就把這個恒定電流的值(I或U)叫做這個交流的有效值.課本第一次明確地用一個周期T來定義有效值，使得有效值的概念更加準確.2.正弦交變電流的有效值與峰值的關系

這一關系只對正弦式電流成立，對其它波形的交變電流一般不成立.其它波形的交變電流的有效值就根據有效值的定義去求解。

3.幾點說明：

①各種使用交變電流的電器設備上所標的額定電壓、額定電流均指有效值;

② 交流電壓表和交流電流表所測量的數值也都是有效值;

③將電容器接入交流電路中，其耐壓值應不小于交變電流的最大值，但熔絲的選擇應據有效值來確定其熔斷電流;

④一般情況下所說的交變電流的數值，若無特別說明，均指有效值。

4.有效值與平均值的區別：交變電流的有效值是按照電流的熱效應來規定的，對一個確定的交變電流，其有效值是一定的，而平均值是由 來確定的，其數值大小與時間間隔有關。在計算交變電流通過導體產生的熱量、熱功率時，只能用有效值，而不能用平均值;在計算通過導體截面的電量時，只能用交變電流的平均值，即q = t。

典型例題

例：如圖邊長為L的單匝正方形線框，處在磁感應強度為B的勻強磁場中，線框電阻為R，當線框繞ab邊從圖示位置以角速度勻速轉過 的過程中，求

(1)外力所做的功;

(2)流過線框導線截面的電量

[析] 外力所做的功，即線框中產生的熱量。應據線圈產生電動勢的有效值求熱量。一般是先求最大值，再求有效值。

線框轉過 的過程中，線圈內產生的電動勢最大值為：

電動勢的有效值為 線圈轉過 所用的時間為.線圈內產生的熱量.[典型錯解] E=

第五篇：貴州省巧馬中學2011屆高三物理一輪復習教案：07.3.功和能

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功和能

一、教學目標

1．在學習機械能守恒定律的基礎上，研究有重力、彈簧彈力以外其它力做功的情況，學習處理這類問題的方法。

2．對功和能及其關系的理解和認識是本章教學的重點內容，本節教學是本章教學內容的總結。通過本節教學使學生更加深入理解功和能的關系，明確物體機械能變化的規律，并能應用它處理有關問題。

3．通過本節教學，使學生能更加全面、深入認識功和能的關系，為學生今后能夠運用功和能的觀點分析熱學、電學知識，為學生更好理解自然界中另一重要規律——能的轉化和守恒定律打下基礎。

二、重點、難點分析

1．重點是使學生認識和理解物體機械能變化的規律，掌握應用這一規律解決問題的方法。在此基礎上，深入理解和認識功和能的關系。

2．本節教學實質是滲透功能原理的觀點，在教學中不必出現功能原理的名稱。功能原理內容與動能定理的區別和聯系是本節教學的難點，要解決這一難點問題，必須使學生對“功是能量轉化的量度”的認識，從籠統、膚淺地了解深入到十分明確認識“某種形式能的變化，用什么力做功去量度”。

3．對功、能概念及其關系的認識和理解，不僅是本節、本章教學的重點和難點，也是中學物理教學的重點和難點之一。通過本節教學應使學生認識到，在今后的學習中還將不斷對上述問題作進一步的分析和認識。

三、教具

投影儀、投影片等。

四、主要教學過程(一)引入新課

結合復習機械能守恒定律引入新課。提出問題：

1．機械能守恒定律的內容及物體機械能守恒的條件各是什么？ 評價學生回答后，教師進一步提問引導學生思考。

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2．如果有重力、彈簧彈力以外其它力對物體做功，物體的機械能如何變化？物體機械能的變化和哪些力做功有關呢？物體機械能變化的規律是什么呢？

教師提出問題之后引起學生的注意，并不要求學生回答。在此基礎上教師明確指出： 機械能守恒是有條件的。大量現象表明，許多物體的機械能是不守恒的。例如從車站開出的車輛、起飛或降落的飛機、打入木塊的子彈等等。

分析上述物體機械能不守恒的原因：從車站開出的車輛機械能增加，是由于牽引力(重力、彈力以外的力)對車輛做正功；射入木塊后子彈的機械能減少，是由于阻力對子彈做負功。重力和彈力以外的其它力對物體做功和物體機械能變化有什么關系，是本節要研究的中心問題。

(二)教學過程設計

提出問題：下面我們根據已掌握的動能定理和有關機械能的知識，分析物體機械能變化的規律。

1．物體機械能的變化

問題：質量m的小滑塊受平行斜面向上拉力F作用，沿斜面從高度h1上升到高度h2處，其速度由v1增大到v2，如圖所示，分析此過程中滑塊機械能的變化與各力做功的關系。

引導學生根據動能定理進一步分析、探討小滑塊機械能變化與做功的關系。歸納學生分析，明確：

選取斜面底端所在平面為參考平面。根據動能定理∑W＝ΔEk，有

由幾何關系，有sinθ·L＝h2-h1

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即FL-fL＝E2-E1＝ΔE 引導學生理解上式的物理意義。在學生回答的基礎上教師明確指出：

(1)有重力、彈簧彈力以外的其它力對物體做功，是使物體機械能發生變化的原因；(2)重力和彈簧彈力以外其它力對物體所做功的代數和，等于物體機械能的變化量。這是物體機械能變化所遵循的基本規律。

2．對物體機械能變化規律的進一步認識

(1)物體機械能變化規律可以用公式表示為W外＝E2-E1或W外＝ΔE 其中W外表示除重力、彈簧彈力以外其它力做功的代數和，E1、E2分別表示物體初、末狀態的機械能，ΔE表示物體機械能變化量。

(2)對W外＝E2-E1進一步分析可知：

(i)當W外＞0時，E2＞E1，物體機械能增加；當W外＜0時，E2＜E1，物體機械能減少。(ii)若W外＝0，則E2＝E1，即物體機械能守恒。由此可以看出，W外＝E2-E1是包含了機械能守恒定律在內的、更加普遍的功和能關系的表達式。

(3)重力、彈簧彈力以外其它力做功的過程，其實質是其它形式的能與機械能相互轉化的過程。

例1．質量4.0×103kg的汽車開上一山坡。汽車沿山坡每前進100m，其高度升高2m。上坡時汽車速度為5m/s，沿山坡行駛500m后速度變為10m/s。已知車行駛中所受阻力大小是車重的0.01倍，試求：(1)此過程中汽車所受牽引力做功多少？(2)汽車所受平均牽引力多大？取g＝10m/s2。本題要求用物體機械能變化規律求解。

引導學生思考與分析：

(1)如何依據W外＝E2-E1求解本題？應用該規律求解問題時應注意哪些問題？(2)用W外＝E2-E1求解本題，與應用動能定理∑W＝Ek2-Ek1有什么區別？ 歸納學生分析的結果，教師明確給出例題求解的主要過程：

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取汽車開始時所在位置為參考平面，應用物體機械能變化規律W外＝E2-E1解題時，要著重分析清楚重力、彈力以外其它力對物體所做的功，以及此過程中物體機械能的變化。這既是應用此規律解題的基本要求，也是與應用動能定理解題的重要區別。

例2．將一個小物體以100J的初動能從地面豎直向上拋出。物體向上運動經過某一位置P時，它的動能減少了80J，此時其重力勢能增加了60J。已知物體在運動中所受空氣阻力大小不變，求小物體返回地面時動能多大？

引導學生分析思考：

(1)運動過程中(包括上升和下落)，什么力對小物體做功？做正功還是做負功？能否知道這些力對物體所做功的比例關系？

(2)小物體動能、重力勢能以及機械能變化的關系如何？每一種形式能量的變化，應該用什么力所做的功量度？

歸納學生分析的結果，教師明確指出：(1)運動過程中重力和阻力對小物體做功。

(2)小物體動能變化用重力、阻力做功的代數和量度；重力勢能的變化用重力做功量度；機械能的變化用阻力做功量度。

(3)由于重力和阻力大小不變，在某一過程中各力做功的比例關系可以通過相應能量的變化求出。

(4)根據物體的機械能E＝Ek+Ep，可以知道經過P點時，物體動能變化量大小ΔEk＝80J，機械能變化量大小ΔE＝20J。

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例題求解主要過程：

上升到最高點時，物體機械能損失量為

由于物體所受阻力大小不變，下落過程中物體損失的機械能與上升過程相同，因此下落返回地面時，物體的動能大小為

E′k＝Ek0-2ΔE′＝50J 本例題小結：

通過本例題分析，應該對功和能量變化有更具體的認識，同時應注意學習綜合運用動能定理和物體機械能變化規律解決問題的方法。

思考題(留給學生課后練習)：

(1)運動中物體所受阻力是其重力的幾分之幾？

(2)物體經過P點后還能上升多高？是前一段高度的幾分之幾？

五、課堂小結

本小結既是本節課的第3項內容，也是本章的小結。3．功和能

(1)功和能是不同的物理量。能是表征物理運動狀態的物理量，物體運動狀態發生變化，物體運動形式發生變化，物體的能都相應隨之變化；做功是使物體能量發生變化的一種方式，物體能量的變化可以用相應的力做功量度。

(2)力對物體做功使物體能量發生變化，不能理解為功變成能，而是通過力做功的過程，使物體之間發生能量的傳遞與轉化。

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(3)力做功可以使物體間發生能的傳遞與轉化，但能的總量是保持不變的。自然界中，物體的能量在傳遞、轉化過程中總是遵循能量守恒這一基本規律的。

六、說明

本節內容的處理應根據學生具體情況而定，學生基礎較好，可介紹較多內容；學生基礎較差，不一定要求應用物體機械能變化規律解題，只需對功和能關系有初步了解即可。