《高中物理 第七章 機械能守恒定律 第一、二節(jié) 追尋守恒量能、功課件 新人教版必修2》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《高中物理 第七章 機械能守恒定律 第一、二節(jié) 追尋守恒量能、功課件 新人教版必修2（32頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、第七章機械能守恒定律第七章機械能守恒定律第一節(jié)追尋守恒量第一節(jié)追尋守恒量能量能量第二節(jié)功第二節(jié)功第七章機械能守恒定律第七章機械能守恒定律學習目標學習目標1.理解能量、勢能、動能、功的概念及其物理意理解能量、勢能、動能、功的概念及其物理意義，理解功是能量轉化的量度，知道不同形式的能量之間可義，理解功是能量轉化的量度，知道不同形式的能量之間可以相互轉化以相互轉化2.知道正功、負功的概念，能利用功的一般知道正功、負功的概念，能利用功的一般公式進行計算公式進行計算3.理解總功的概念，會計算外力對物體所理解總功的概念，會計算外力對物體所做的總功做的總功第七章機械能守恒定律第七章機械能守恒定律一、追尋守恒
2、量一、追尋守恒量(閱讀教材閱讀教材P55P56)1能量：能量：伽利略實驗表明：小球在運動過程中，伽利略實驗表明：小球在運動過程中，“有某一量有某一量是守恒的是守恒的”，這個量就是，這個量就是_2動能和勢能動能和勢能(1)動能：物體由于動能：物體由于_而具有的能量而具有的能量(2)勢能：相互作用的物體憑借其勢能：相互作用的物體憑借其_而具有的能量而具有的能量能量能量運動運動位置位置拓展延伸拓展延伸 (解疑難解疑難)1能量是一個狀態(tài)量，是描述物質能量是一個狀態(tài)量，是描述物質(或系統(tǒng)或系統(tǒng))運動狀態(tài)的一個運動狀態(tài)的一個物理量物理量2自然界中物質的運動是多種多樣的，相對于各種不同的運自然界中物質的運動
3、是多種多樣的，相對于各種不同的運動形式有各種不同形式的能量動形式有各種不同形式的能量3各種不同形式的能量可以相互轉化，并且在轉化過程中，各種不同形式的能量可以相互轉化，并且在轉化過程中，能量的總量是守恒的在伽利略理想斜面實驗中，小球的動能量的總量是守恒的在伽利略理想斜面實驗中，小球的動能和勢能可以相互轉化能和勢能可以相互轉化1.在伽利略的斜面實驗中，如果空氣阻力和摩擦阻力不能忽在伽利略的斜面實驗中，如果空氣阻力和摩擦阻力不能忽略不計，則下列說法正確的是略不計，則下列說法正確的是()A動能和勢能之和仍然守恒動能和勢能之和仍然守恒B動能和勢能之和將增大動能和勢能之和將增大C動能和勢能之和將逐漸減小
4、，但總能量還是守恒的動能和勢能之和將逐漸減小，但總能量還是守恒的D以上說法均不正確以上說法均不正確C二、功二、功(閱讀教材閱讀教材P57P58)1定義：定義：一個物體受到力的作用，并在一個物體受到力的作用，并在_上發(fā)生了上發(fā)生了一段位移，這個力就對物體做了功一段位移，這個力就對物體做了功2公式：公式：W_，其中，其中F、l、分別為分別為_、位移的大小和力與位移方向的夾角位移的大小和力與位移方向的夾角3單位：單位：_，簡稱，簡稱_，符號是，符號是 _. .力的方向力的方向Flcos力的大小力的大小焦耳焦耳焦焦J J拓展延伸拓展延伸 (解疑難解疑難)1式中式中F一定是恒力若是變力，中學階段一般不用
5、上式求一定是恒力若是變力，中學階段一般不用上式求功式中的功式中的l是力的作用點的位移，也是物體對地的位移是力的作用點的位移，也是物體對地的位移2.做功的兩個必要因素做功的兩個必要因素:力和物體在力的方向上發(fā)生的位移力和物體在力的方向上發(fā)生的位移兩個因素對于功而言缺一不可，因為有力不一定有位移，有兩個因素對于功而言缺一不可，因為有力不一定有位移，有位移也不一定有力并且位移是在力的方向上的位移，力是位移也不一定有力并且位移是在力的方向上的位移，力是在位移方向上的力，力才能做功如物體在光滑水平面上運在位移方向上的力，力才能做功如物體在光滑水平面上運動，重力和彈力的方向與位移的方向垂直，這兩個力并不做
6、動，重力和彈力的方向與位移的方向垂直，這兩個力并不做功功3力對物體做功與一段運動過程相聯(lián)系，功是描述力對空間力對物體做功與一段運動過程相聯(lián)系，功是描述力對空間累積效果的物理量，是過程量累積效果的物理量，是過程量2.(1)物體做自由落體運動時，重力對物體一定做功物體做自由落體運動時，重力對物體一定做功()(2)行星圍繞太陽在圓軌道上運行時，引力對行星一定做功行星圍繞太陽在圓軌道上運行時，引力對行星一定做功()(3)汽車沿斜坡向上加速行駛時，牽引力對汽車一定做功汽車沿斜坡向上加速行駛時，牽引力對汽車一定做功()2總功總功當一個物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個當一個物體在幾個力的共同作
7、用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功等于：力對物體所做的總功等于：(1)各個分力分別對物體所做功的各個分力分別對物體所做功的_(2)幾個力的幾個力的_對物體所做的功對物體所做的功0正正負負代數(shù)和代數(shù)和合力合力拓展延伸拓展延伸 (解疑難解疑難)1功是標量，功的正負既不表示方向，也不表示大小從動功是標量，功的正負既不表示方向，也不表示大小從動力學角度來看，正、負功只表示是動力做功還是阻力做功；力學角度來看，正、負功只表示是動力做功還是阻力做功；從能量角度來看，做正功是向物體提供能量，做負功是物體從能量角度來看，做正功是向物體提供能量，做負功是物體向外輸出能量向外輸出能量2比較功的大小，只看
8、功數(shù)值的絕對值比較功的大小，只看功數(shù)值的絕對值3.(1)力力F1做功做功10J，力，力F2做功做功20J,則則F1比比F2做功多做功多()(2)作用在同一物體上的兩個力，一個做正功一個做負功，則作用在同一物體上的兩個力，一個做正功一個做負功，則二力一定反向二力一定反向()(3)功有正負，說明功是矢量，因此總功是所有外力做功的矢功有正負，說明功是矢量，因此總功是所有外力做功的矢量和量和()判斷力是否做功及做功正負的方法判斷力是否做功及做功正負的方法(1)看力看力F的方向與位移的方向與位移l的方向間的夾角的方向間的夾角常用于恒力做常用于恒力做功的情形功的情形(2)看力看力F的方向與速度的方向與速度
9、v的方向間的夾角的方向間的夾角常用于曲線運常用于曲線運動的情形動的情形若若為銳角則做正功，若為銳角則做正功，若為直角則不做功，若為直角則不做功，若為鈍角則做為鈍角則做負功負功對做功情況的判斷對做功情況的判斷(自選例題，啟迪思維自選例題，啟迪思維)1.(2015惠安高一檢測惠安高一檢測)質量為質量為m的物體靜止在傾角為的物體靜止在傾角為的斜面的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離上，斜面沿水平方向向右勻速移動了距離s，如圖所示，物體，如圖所示，物體相對斜面靜止則下列說法中不正確的是相對斜面靜止則下列說法中不正確的是()A重力對物體做正功重力對物體做正功B合力對物體做功為零合力對物體做功為零C
10、摩擦力對物體做負功摩擦力對物體做負功D支持力對物體做正功支持力對物體做正功A思路探究思路探究(1)物體相對斜面靜止，對地的位移是物體相對斜面靜止，對地的位移是_(2)重力與物體的位移的夾角為重力與物體的位移的夾角為_，物體受的合力是，物體受的合力是_(3)摩擦力的方向是摩擦力的方向是_，與位移的夾角為，與位移的夾角為_(4)支持力的方向是支持力的方向是_，與位移的夾角為，與位移的夾角為_2.一人乘電梯從一人乘電梯從1樓到樓到20樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻樓，在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程速、再減速的運動過程,則電梯支持力對人做功情況是則電梯支持力對人做功情況是()A加速
11、時做正功，勻速時不做功，減速時做負功加速時做正功，勻速時不做功，減速時做負功B加速時做正功，勻速和減速時做負功加速時做正功，勻速和減速時做負功C加速和勻速時做正功，減速時做負功加速和勻速時做正功，減速時做負功D始終做正功始終做正功解析解析要判斷功的正負，可根據(jù)公式要判斷功的正負，可根據(jù)公式WFlcos中力和位中力和位移的夾角移的夾角來判斷在加速、勻速、減速的過程中，支持力與來判斷在加速、勻速、減速的過程中，支持力與人的位移方向始終相同，所以支持力始終對人做正功人的位移方向始終相同，所以支持力始終對人做正功D3.如圖所示，在加速向左運動的車廂中，一人用力向左推車如圖所示，在加速向左運動的車廂中，
12、一人用力向左推車廂廂(人與車廂始終保持相對靜止人與車廂始終保持相對靜止)，則下列說法正確的是，則下列說法正確的是()A人對車廂做正功人對車廂做正功B車廂對人做負功車廂對人做負功C人對車廂做負功人對車廂做負功D車廂對人做正功車廂對人做正功CD1恒力做功的求法恒力做功的求法一個恒力一個恒力F對物體做功對物體做功WFlcos有兩種處理方法：有兩種處理方法：(1)W等于力等于力F乘以物體在力乘以物體在力F方向上的分位移方向上的分位移lcos，即物體，即物體的位移分解為沿的位移分解為沿F方向上和垂直于方向上和垂直于F方向上的兩個分位移方向上的兩個分位移l1和和l2，則，則F做的功做的功WFl1Flcos
13、.(2)W等于力等于力F在位移在位移l方向上的分力方向上的分力Fcos乘以物體的位移乘以物體的位移l，即將力即將力F分解為沿分解為沿l方向上和垂直于方向上和垂直于l方向上的兩個分力方向上的兩個分力F1和和F2，則，則F做的功做的功WF1lFcosl.恒力做功的分析與計算恒力做功的分析與計算2計算恒力做功的基本步驟計算恒力做功的基本步驟(1)找出該力的大小找出該力的大小(2)找出物體相對于地面的位移找出物體相對于地面的位移(3)找出該力與位移間的夾角找出該力與位移間的夾角(4)代入功的公式代入功的公式WFlcos.(自選例題，啟迪思維自選例題，啟迪思維)1.如圖所示，用一個與水平方向成如圖所示，
14、用一個與水平方向成37、大小為、大小為60N的的力力F拉著雪橇沿水平地面從靜止開始以拉著雪橇沿水平地面從靜止開始以a0.5m/s2的加速度的加速度做勻加速直線運動，已知雪橇的質量為做勻加速直線運動，已知雪橇的質量為20kg，求，求2s內(nèi)雪橇內(nèi)雪橇上各力做的功分別是多少？合力做的功是多少？上各力做的功分別是多少？合力做的功是多少？思路探究思路探究答案答案重力和支持力做功為零拉力做功重力和支持力做功為零拉力做功48J摩擦力做功摩擦力做功38J合力做功合力做功10J2.如圖所示，木塊如圖所示，木塊A放在木板放在木板B的左上端，用恒力的左上端，用恒力F將將A拉至拉至B的右端第一次將的右端第一次將B固定
15、在地面上，固定在地面上，F(xiàn)做的功為做的功為W1；第二次讓；第二次讓B可以在光滑的地面上自由滑動，可以在光滑的地面上自由滑動，F(xiàn)做的功為做的功為W2.比較兩次做比較兩次做功，應有功，應有()AW1W2D無法比較無法比較A解析解析木板不固定時，木塊相對于地面的位移要比固定時木板不固定時，木塊相對于地面的位移要比固定時長，而恒力長，而恒力F相同，由功的計算公式相同，由功的計算公式WFlcos得知，得知，W1W2.故選項故選項A正確正確規(guī)律總結規(guī)律總結計算恒力做功要注意的三個問題計算恒力做功要注意的三個問題(1)某力對物體做功只跟這個力在這個力的方向上的位移以及某力對物體做功只跟這個力在這個力的方向上
16、的位移以及力與位移間的夾角有關，跟物體是否還受其他力的作用無力與位移間的夾角有關，跟物體是否還受其他力的作用無關關(2)力力F與位移與位移l必須具有同時性，即必須具有同時性，即l必須是力必須是力F作用過程中的作用過程中的位移位移(3)計算功時一定要明確在哪段位移過程中對哪個物體做的計算功時一定要明確在哪段位移過程中對哪個物體做的功功典型問題典型問題摩擦力做功問題摩擦力做功問題1摩擦力做功情況的分析摩擦力做功情況的分析(1)靜止的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時，摩擦力對該物靜止的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時，摩擦力對該物體不做功體不做功(2)運動的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時，若摩擦力的方運
17、動的物體受到滑動摩擦力或靜摩擦力時，若摩擦力的方向與運動方向相反，則摩擦力做負功，該摩擦力就是阻力；向與運動方向相反，則摩擦力做負功，該摩擦力就是阻力；若摩擦力的方向與運動方向相同，則摩擦力做正功，該摩擦若摩擦力的方向與運動方向相同，則摩擦力做正功，該摩擦力就是動力力就是動力總之，摩擦力既可能做負功總之，摩擦力既可能做負功,也可能做正功，還可能不做功也可能做正功，還可能不做功2一對相互作用的靜摩擦力做功的代數(shù)和為零，而一對相互一對相互作用的靜摩擦力做功的代數(shù)和為零，而一對相互作用的滑動摩擦力做功的代數(shù)和不為零作用的滑動摩擦力做功的代數(shù)和不為零范例范例質量為質量為M的木板放在光滑的水平面上，一個
18、質量為的木板放在光滑的水平面上，一個質量為m的滑塊的滑塊(可視為質點可視為質點)，以某一速度沿木板上表面從木板的左，以某一速度沿木板上表面從木板的左端滑至右端時，兩者恰好達到同樣的速度而相對靜止已知端滑至右端時，兩者恰好達到同樣的速度而相對靜止已知木板長為木板長為L，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)為，在這一過程，在這一過程中，木板沿水平面前進了距離中，木板沿水平面前進了距離l，求：，求：(1)摩擦力對滑塊所做的功；摩擦力對滑塊所做的功；(2)摩擦力對木板所做的功；摩擦力對木板所做的功；(3)這一對摩擦力做功的代數(shù)和為多大？這一對摩擦力做功的代數(shù)和為多大？思路分析思路分析滑塊沖上木板后，因受到向左的摩擦力而減滑塊沖上木板后，因受到向左的摩擦力而減速，而木板因受到向右的摩擦力而加速，直至滑塊和木板獲速，而木板因受到向右的摩擦力而加速，直至滑塊和木板獲得共同的速度，此后兩者不再受摩擦力而一起勻速運動兩得共同的速度，此后兩者不再受摩擦力而一起勻速運動兩物體的運動情景如圖所示物體的運動情景如圖所示答案答案(1)mg(lL)(2)mgl(3)mgL感悟提升感悟提升(1)物體的位移是指對地的位移物體的位移是指對地的位移(2)摩擦力做功問題，常涉及兩個物體的相對運動，要注意兩摩擦力做功問題，常涉及兩個物體的相對運動，要注意兩物體的位移關系物體的位移關系C
高中物理 第七章 機械能守恒定律 第一、二節(jié) 追尋守恒量能、功課件 新人教版必修2
