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1、必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升第二讲动能定理及其第二讲动能定理及其应用应用必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升回扣教材回扣教材 夯实基础夯实基础 落实考点落实考点基础自主温故基础自主温故必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升一、动能一、动能考点自清考点自清1定义：物体由于定义：物体由于 而具有的能而具有的能2表达式：表达式：Ek .3物理意义：物理意义：动动能是状能是状态态量，是量，是 4
2、单位：单位：动动能的能的单单位是位是 ，符号，符号 .运动运动标量标量焦耳焦耳J必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升可以从以下几个方面理解可以从以下几个方面理解动动能的概念能的概念(1)动动能能是是标标量量、动动能能的的取取值值可可以以是是正正值值或或零零，但但不不能能为为负负值值(2)动动能能是是状状态态量量，描描述述的的是是物物体体在在某某一一时时刻刻或或某某一一位位置置的的运运动动状状态态，一一定定质质量量的的物物体体在在运运动动状状态态(瞬瞬时时速速度度)确确定定时时，其其动动能能Ek有有唯唯一一确确定定的的值值，速速
3、度度变变化化时时，动动能能不不一一定定变变化化，但但动动能能变变化化时时，速度一定，速度一定变变化化(3)动动能能具具有有相相对对性性，由由于于瞬瞬时时速速度度与与参参考考系系有有关关，所所以以，动动能能Ek也也与与参参考考系系有有关关，在在一一般般情情况况下下，如如无无特特殊殊说说明明则则认认为为取取大大地地为为参考系参考系必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升答案：答案：AC 必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基
4、础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升二、动能定理二、动能定理考点自清考点自清1内内容容：在在一一个个过过程程中中合合外外力力对对物物体体所所做做的的功功，等等于于物物体体在在这这个个过过程中程中 2表达式：表达式：WEk或或WEk2Ek1或者或者W .3物理意义：物理意义：是物体是物体动动能能变变化的量度化的量度动能的变化动能的变化合外力做的功合外力做的功必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升4适用条件适用条件(1)动动能定理既适用于直能定理既适用于直线线运运动动，也适用于曲，也适用于曲线线运运动动(2)既
5、适用于恒力做功，也适用于既适用于恒力做功，也适用于 做功做功(3)力力可可以以是是各各种种性性质质的的力力，既既可可以以同同时时作作用用，也也可可以以_变力变力不同时作用不同时作用必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升基础自测基础自测2人人骑骑自自行行车车下下坡坡，坡坡长长l500 m，坡坡高高h8 m，人人和和车车总总质质量量为为100 kg，下下坡坡时时初初速速度度为为4 m/s，人人不不踏踏车车的的情情况况下下，到到达达坡坡底底时时车车速速为为10 m/s，g取取10 m/s2，则则下下坡坡过过程程中中阻阻力力所所做做的的
6、功功为为()A4 000 JB3 800 JC5 000 J D4 200 J必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升答案：答案：B 必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升考点深析考点深析 拓展延伸拓展延伸 详讲精练详讲精练考点探究讲练考点探究讲练必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升1总功的计算总功的计算物物体体受受到到多多个个外外力力作作用用时时，计计算算合合力力的的功功，要要考考虑虑各各个个外外
7、力力共同做功共同做功产产生的效果，一般有如下两种方法：生的效果，一般有如下两种方法：(1)先先由由力力的的合合成成与与分分解解法法或或根根据据牛牛顿顿第第二二定定律律求求出出合合力力F合合，然后由然后由WF合合lcos计计算算(2)由由WFlcos计计算算各各个个力力对对物物体体做做的的功功W1、W2Wn，然然后将各个外力所做的功求代数和，即后将各个外力所做的功求代数和，即W合合W1W2Wn.一一对动能定理的理解对动能定理的理解必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升2动能定理表达式中等号的意义动能定理表达式中等号的意义等号表明合
8、力做功与物体等号表明合力做功与物体动动能能变变化的三个关系：化的三个关系：(1)数数量量关关系系：即即合合力力所所做做的的功功与与物物体体动动能能的的变变化化具具有有等等量量代代换换关关系系，可可以以通通过过计计算算物物体体动动能能变变化化，求求合合力力做做功功，进进而而求求得得某某一力的功一力的功(2)单单位相同：国位相同：国际单际单位都是焦耳位都是焦耳(3)因果关系：合外力做的功是引起因果关系：合外力做的功是引起动动能能变变化的原因化的原因必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础
9、自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升4优先考虑动能定理的问题优先考虑动能定理的问题(1)不涉及加速度、不涉及加速度、时间时间的的问题问题(2)有有多多个个物物理理过过程程且且不不需需要要研研究究整整个个过过程程中中的的中中间间状状态态的的问问题题(3)变变力做功的力做功的问题问题(4)含有含有F、l、m、v、W、Ek等物理量的力学等物理量的力学问题问题必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升5应用动能定理解题的基本步骤应用动能定理解题的基本步骤(1)选选取研究取研究对对象，明确它的运象，明确它的运动过动过程程(
10、2)分析研究分析研究对对象的受力情况和各力的做功情况：象的受力情况和各力的做功情况：受受哪哪些些力力各各力力是是否否做做功功做做正正功功还还是是负负功功做做功功多多少少各各力做功的代数和力做功的代数和(3)明确物体在运明确物体在运动过动过程中始末状程中始末状态态的的动动能能Ek1和和Ek2.(4)列列出出动动能能定定理理的的方方程程W合合Ek2Ek1及及其其他他必必要要的的关关系系式式，进进行求解行求解必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升(2014年年全全国国卷卷)一一物物体体静静止止在在粗粗糙糙水水平平地地面面上上现现用用一
11、一大大小小为为F1的的水水平平拉拉力力拉拉动动物物体体，经经过过一一段段时时间间后后其其速速度度变变为为v.若若将将水水平平拉拉力力的的大大小小改改为为F2，物物体体从从静静止止开开始始经经过过同同样样的的时时间间后后速速度度变变为为2v.对对于于上上述述两两个个过过程程，用用WF1、WF2分分别别表表示示拉拉力力F1、F2所所做做的的功功，Wf1、Wf2分分别别表表示示前前后后两两次次克克服服摩摩擦擦力力所所做做的的功，功，则则()例例 1题型一题型一动能定理的应用动能定理的应用必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升AWF24
12、WF1，Wf22Wf1BWF24WF1，Wf22Wf1CWF24WF1，Wf22Wf1DWF24WF1，Wf22Wf1【思思路路指指导导】分分析析物物体体受受力力，根根据据运运动动学学规规律律求求得得两两次次作作用下物体的位移关系，由动能定理确定各力做功的大小用下物体的位移关系，由动能定理确定各力做功的大小必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升【答案答案】C 必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升人人通通过过滑滑轮轮将将质质量量为为m的的物物体体，沿沿粗粗糙糙的的
13、斜斜面面由由静静止止开开始始匀匀加加速速地地由由底底端端拉拉上上斜斜面面，物物体体上上升升的的高高度度为为h，到达斜面到达斜面顶顶端的速度端的速度为为v，如，如图图所示所示则则在此在此过过程中程中()变式训练变式训练 1 必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升答案：答案：BD 必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升例例 2题型二题型二应用动能定理求变力做功应用动能定理求变力做功必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养
14、提升学科素养提升【思思路路指指导导】在在这这个个问问题题中中由由于于F是是个个变变力力，且且变变化化规规律律也也未未知知，所所以以不不能能应应用用功功的的定定义义直直接接求求功功，只只能能用用动动能能定定理理来来求求变力做功变力做功必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升【答案答案】A 必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升如如图图甲甲所所示示，一一质质量量为为m1 kg的的物物块块静静止止在在粗粗糙糙水水平平面面上上的的A点点，从从t0时时刻刻开开始始物物块块受受
15、到到如如图图乙乙所所示示规规律律变变化化的的水水平平力力F的的作作用用并并向向右右运运动动，第第3 s末末物物块块运运动动到到B点点时时速速度度刚刚好好为为0，第第5 s末末物物块块刚刚好好回回到到A点点，已已知知物物块块与与粗粗糙糙水水平平面面间间的的动动摩擦因数摩擦因数0.2，(g10 m/s2)求：求：(1)A与与B间间的距离；的距离；(2)水平力水平力F在前在前5 s内内对对物物块块做的功做的功变式训练变式训练 2必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考
16、点探究讲练学科素养提升学科素养提升答案：答案：(1)4 m(2)24 J 必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升物物体体在在某某个个过过程程中中包包含含有有几几个个运运动动性性质质不不同同的的小小过过程程，物物体体在在运运动动过过程程中中运运动动性性质质发发生生变变化化，不不同同的的运运动动过过程程其其受受力力情情况况不不同同，若若只只从从动动力力学学角角度度分分析析多多过过程程问问题题往往往往比比较较复复杂杂，而而运运用用动动能能定定理理，即即可可以以分分阶阶段段考考虑虑，也也可可以以全全过过程程考考虑虑，运运用用动动能能定定
17、理理分分析析这这样样的的问问题题并并不不需需要要从从细细节节上上了了解解，只只分分析析各各力力做做功功即即可可，也只需要把所有的功累加起来就可以了也只需要把所有的功累加起来就可以了题型三题型三利用动能定理求解多过程问题利用动能定理求解多过程问题必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升水水上上滑滑梯梯可可简简化化成成如如图图所所示示的的模模型型：倾倾角角37的的斜斜滑滑道道AB和和水水平平滑滑道道BC平平滑滑连连接接，起起点点A距距水水面面的的高高度度H7.0 m，BC长长d2.0 m，端端点点C距距水水面面的的高高度度h1.0 m
18、一一质质量量m50 kg的的运运动动员员从从滑滑道道起起点点A点点无无初初速速度度地地自自由由滑滑下下，运运动动员员与与AB、BC间间的的动动摩摩擦擦因因数数均均为为0.10，取取重重力力加加速速度度g10 m/s2，cos370.8,sin370.6，运，运动员动员在运在运动过动过程中可程中可视为质视为质点点例例 3必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升(1)求运求运动员动员沿沿AB下滑下滑时时加速度的大小加速度的大小a；(2)求求运运动动员员从从A滑滑到到C的的过过程程中中克克服服摩摩擦擦力力所所做做的的功功WFf和和到到达
19、达C点点时时速度的大小速度的大小v；(3)保保持持水水平平滑滑道道端端点点在在同同一一竖竖直直线线上上，调调节节水水平平滑滑道道高高度度h和和长长度度d到到图图中中BC位位置置时时，运运动动员员从从滑滑梯梯平平抛抛到到水水面面的的水水平平位位移最大，求此移最大，求此时时滑道滑道BC距水面的高度距水面的高度h.必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升【思思路路指指导导】对对运运动动员员进进行行受受力力分分析析，由由牛牛顿顿第第二二定定律律可可求求得得运运动动员员在在AB段段下下滑滑时时的的加加速速度度；运运动动员员沿沿AB段段和和B
20、C段段运运动动过过程程中中，所所受受摩摩擦擦力力大大小小不不同同，但但在在两两阶阶段段摩摩擦擦力力均均为为恒恒力力，可可根根据据功功的的定定义义来来求求得得整整个个过过程程中中克克服服摩摩擦擦力力做做功功当当调调整整平平台台高高度度，运运动动员员离离开开水水平平滑滑道道末末端端后后做做平平抛抛运运动动，落落到到水水面面的的水水平平位位移移决决定定于于做做平平抛抛运运动动的的时时间间和和从从平平台台滑滑出出时时的的水水平平速速度度，而而水水平平速度又可通过动能定理来求解速度又可通过动能定理来求解必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提
21、升【解析解析】(1)运动员沿运动员沿AB下滑，受力情况如图所示下滑，受力情况如图所示FfFNmgcos，根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：mgsinmgcosma，得运动员沿得运动员沿AB下滑时加速度的大小为：下滑时加速度的大小为：agsingcos5.2 m/s2.必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升【答案答案】(1)
22、5.2 m/s2(2)500 J10 m/s(3)3 m必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升如如图图所所示示装装置置由由AB、BC、CD三三段段轨轨道道组组成成，轨轨道道交交接接处处均均由由很很小小的的圆圆弧弧平平滑滑连连接接，其其中中轨轨道道AB、CD段段是是光光滑滑的的，水水平平轨轨道道BC的的长长度度s5 m，轨轨道道CD足足够够长长且且倾倾角角37，A、D两两点点离离轨轨道道BC的的高高度度分分别别为为h14.30 m、h21.35 m现现让让质质量量为为m的的小小滑滑块块自自A点点由由静静止止释释放放已已知知小小滑滑
23、块块与与轨轨道道BC间间的的动动摩摩擦擦因因数数0.5，重重力力加加速速度度g取取10 m/s2，sin370.6，cos370.8.求：求：变式训练变式训练 3必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升(1)小滑小滑块块第一次到达第一次到达D点点时时的速度大小；的速度大小；(2)小滑小滑块块第一次与第二次通第一次与第二次通过过C点的点的时间间时间间隔；隔；(3)小滑小滑块块最最终终停止的位置距停止的位置距B点的距离点的距离必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升必修2
24、 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升(3)对对小小滑滑块块运运动动全全过过程程利利用用动动能能定定理理有有，设设小小滑滑块块在在水水平平轨道上运动的总路程为轨道上运动的总路程为s总总，得，得mgh1mgs总总0解得解得s总总8.6 m.故小滑块最终停止的位置距故小滑块最终停止的位置距B点的距离为点的距离为2ss总总1.4 m.答案：答案：(1)3 m/s(2)2 s(3)1.4 m必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升思想方法思想方法 技巧运用技巧运用 提升素养提升素
25、养学科素养提升学科素养提升必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升动能定理与图象结合的问题动能定理与图象结合的问题解决物理图象问题的基本步骤：解决物理图象问题的基本步骤：1明明确确题题目目所所给给图图象象的的坐坐标标轴轴的的物物理理意意义义，及及图图线线的的截截距距、斜率及面积的具体物理意义斜率及面积的具体物理意义2由由图图象象得得出出图图线线所所对对应应的的函函数数表表达达式式，并并与与相相应应的的物物理理规律相对应规律相对应必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升
26、摩摩天天大大楼楼中中一一部部直直通通高高层层的的客客运运电电梯梯，行行程程超超过过百百米米电电梯梯的的简简化化模模型型如如图图甲甲所所示示考考虑虑安安全全、舒舒适适、省省时时等等因因素素，电电梯梯的的加加速速度度a是是随随时时间间t变变化化的的已已知知电电梯梯在在t0时时由由静静止止开开始始上上升升，a t图图象象如如图图乙乙所所示示电电梯梯总总质质量量m2.0103 kg.忽忽略略一一切切阻力，重力加速度阻力，重力加速度g取取10 m/s2.例例 4必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升(1)求求电电梯在上升梯在上升过过程中受
27、到的最大拉力程中受到的最大拉力F1和最小拉力和最小拉力F2；(2)类类比比是是一一种种常常用用的的研研究究方方法法对对于于直直线线运运动动，教教科科书书中中讲讲解解了了由由vt图图象象求求位位移移的的方方法法请请你你借借鉴鉴此此方方法法，对对比比加加速速度度和和速速度度的的定定义义，根根据据图图乙乙所所示示a t图图象象，求求电电梯梯在在第第1 s内内的的速速度度改改变变量量v1和第和第2 s末的速率末的速率v2；(3)求求电电梯梯以以最最大大速速率率上上升升时时，拉拉力力做做功功的的功功率率P；再再求求在在011 s时间时间内，拉力和重力内，拉力和重力对电对电梯所做的梯所做的总总功功W.必修
28、2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升【思思路路指指导导】由由图图乙乙可可知知电电梯梯在在110 s内内做做匀匀加加速速运运动动，此此过过程程电电梯梯受受到到的的拉拉力力最最大大，设设为为F1.在在3140 s内内做做匀匀减减速速运运动动此此过过程程中中电电梯梯受受到到的的拉拉力力最最小小，设设为为F2，由由牛牛顿顿第第二二定定律律可可求求得得F1、F2，在在a t图图象象中中图图线线和和时时间间坐坐标标轴轴围围成成的的面面积积为为速速度度的的变变化化量量且且有有vv2v1，由由at图图象象可可知知电电梯梯在在1130 s内内的的速
29、速率率最最大大由由图图象象和和牛牛顿顿第第二二定定律律求求得得最最大大速速率率时时的的拉拉力力根根据据PFv，求求得得功功率率由由动动能能定定理理求求拉拉力力和和重重力力在在011 s内内做做的的功功必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升【解解析析】(1)由由a t图图象象可可知知，电电梯梯拉拉力力最最大大为为F1时时对对应应的的加速度加速度a11 m/s2，拉力最小为，拉力最小为F2时对应的加速度时对应的加速度a21 m/s2.由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有F1mgma1.F2mgma2.解得解得F12.2104 NF21.
30、8104 N.(2)类类比比可可得得，所所求求第第1 s内内速速度度变变化化v1等等于于第第1 s内内a t图图线线与时间轴围成的面积与时间轴围成的面积v10.50 m/s.同理可得前同理可得前2 s内速度变化内速度变化v21.5 m/s.且且v2v2v0得得v21.5 m/s.必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升【答答案案】(1)2.2104 N1.8104 N(2)0.5 m/s1.5 m/s(3)2.0105 W1.0105 J必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学
31、科素养提升如如图图甲所示，甲所示，长为长为4 m的水平的水平轨轨道道AB与与半半径径为为R0.6 m的的竖竖直直半半圆圆弧弧轨轨道道BC在在B处处相相连连接接，有有一一质质量量为为1 kg的的滑滑块块(大大小小不不计计)，从从A处处由由静静止止开开始始受受水水平平向向右右的的力力F作作用用，F的的大大小小随随位位移移变变化化的的关关系系如如图图乙乙所所示示，滑滑块块与与AB间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为0.25，与与BC间间的的动动摩摩擦擦因因数数未未知知，g取取10 m/s2，求：，求：变式训练变式训练 4 必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学
32、科素养提升学科素养提升(1)滑滑块块到达到达B处时处时的速度大小；的速度大小；(2)滑滑块块在水平在水平轨轨道道AB上运上运动动前前2 m过过程所用的程所用的时间时间；(3)若若到到达达B点点时时撤撤去去力力F，滑滑块块沿沿半半圆圆弧弧轨轨道道内内侧侧上上滑滑，并并恰恰好好能能到到达达最最高高点点C，则则滑滑块块在在半半圆圆弧弧轨轨道道上上克克服服摩摩擦擦力力所所做做的的功是多少？功是多少？必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升必修2 第五章机械能及其守恒定律基础自主温故基础自主温故考点探究讲练考点探究讲练学科素养提升学科素养提升PPT模板下载：