高中物理课件 追寻守恒量——能量 功 49页

第七章新知预习·巧设计名师课堂·一点通要点一要点二第1、2节创新演练·大冲关随堂检测归纳小结课下作业综合提升要点三\n\n\n1．了解自然界中存在的守恒量——能量，理解动能和势能的概念。2．理解功的概念，会利用功的公式进行有关计算。3．理解正功与负功的意义，并会解释生活中有关做功与否的实例。\n\n[读教材·填要点]1．追寻守恒量(1)伽利略的实验探究：如图7－1－1所示图7－1－1\n①过程：让小球从斜面A滚落，它会继续滚上斜面B。②现象：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为O，这一点距斜面底端的高度与它出发时的高度。③结论：这一事实说明某个量是的。在物理学中我们把这个量叫做能量或能。相同守恒\n(2)势能：相互作用的物体凭借其而具有的能量。(3)动能：物体由于而具有的能量。(4)势能和动能的转化：从伽利略的斜面实验我们可以看出，势能和动能可以相互转化。小球从斜面上某一高度滚落至斜面底端的过程中转化为；小球从斜面底端沿斜面升高时，又转化为，若忽略空气阻力和摩擦，在动能与势能转化过程中能量是守恒的。位置运动势能动能动能势能\n2．功(1)含义：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移。这个力一定对物体做了功。(2)做功的两个因素：①；②物体在力的方向上发生的。(3)单位：在国际单位制中，功的单位是，符号是J。(4)公式：①力F与位移l同向时，W＝；②力F与位移l有夹角α时，W＝。(5)功是标量，其正负既不表示，也不表示大小。力位移焦耳FlFlcosα方向\n夹角αcosα功W说明0≤α0W>0力F对物体做α＝cosα＝0W＝0力F对物体<α≤πcosα<0W<0力F对物体做正功不做功负功3．正功和负功(1)恒力做功的情形：由公式W＝Flcosα可知，力对物体做正功还是做负功，由F的方向与位移l的方向间的夹角α决定，具体情况见下表：\n(2)物体做曲线运动的情形：看力F的方向与的方向间的夹角α，若α为锐角则做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功。4．合力的功当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，等于各个力分别对物体所做功的，也就是这几个力的对物体所做的功。速度v代数和合力\n[试身手·夯基础]1．在伽利略的斜面实验中，小球停下来的高度为h1，与它出发时的高度h2相同，我们把这一事实说成是“某个量守恒”，下面说法中正确的是()A．小球在运动的过程中速度是守恒的B．小球在运动的过程中高度是守恒的C．小球在运动的过程中动能是守恒的D．小球在运动的过程中能量是守恒的解析：伽利略的斜面实验中，小球的高度、速度、势能都随时间变化，而能量恒定不变，故D正确。答案：D\n2．下列关于做功的说法中正确的是()A．凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功B．凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功C．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功D．只要物体受力，又在力的方向上发生了位移，则一定有力对物体做功\n解析：做功的两个必要条件是：力和物体在力的方向上的位移，也就是说，只有力或只有位移是不符合做功条件的，故A、B错误；若物体发生位移的同时，也受力的作用，当力与位移垂直时，此力并不做功，故C错，D对。答案：D\n3．下列说法中正确的是()A．功是矢量，正、负表示方向B．功是标量，正、负表示外力对物体做功，还是物体克服外力做功C．力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系D．力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量\n解析：功是标量，但有正功、负功之分，其正负由力和位移的方向关系决定，正功表示外力对物体做功，负功表示物体克服外力做功，力做功与物体运动过程有关，是个过程量，故A错误，B、C、D均正确。答案：BCD\n4．如图7－1－2所示，静止在光滑水平面上的物体质量m＝25kg，在与水平方向成60°角斜向上的力F作用下运动10s，已知F＝10N，求在这10s内力F所做的功。(取g＝10m/s2)图7－1－2\n\n答案：50J\n\n1．功的概念(1)做功的两个必不可少的因素：理解功的概念，首先要知道做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移。力对物体是否做了功只与这两个因素有关，与其他因素诸如物体运动的快慢、运动的性质、物体质量等无关，与物体是否受其他力无关。(2)功是一个过程量，总是与一个具体的过程相对应，同时功与具体的某个力或某几个力相对应，通常我们说某个力或某几个力所做的功。\n2．对功的公式的理解对功的公式W＝Flcosα，应从以下几方面加强理解：(1)公式中的F是恒力，即公式W＝Flcosα并不是普遍适用的，它只适用于大小和方向均不变的恒力做功。例如，如图7－1－3所示，被压缩的弹簧将物体弹出的过程中，弹力所做的功就是变力做功，力F的大小时刻在变化，这时W＝Flcosα就不适用了。(2)公式中的l是指力的作用点的位移。图7－1－3\n(3)公式中的α是指力的方向和位移方向的夹角，即代表力和位移两个矢量箭头所指方向间的夹角。(4)F与l必须具备同时性，即l必须是力F作用过程中物体的位移。如果力消失后物体继续运动，力所做的功就只跟力作用的那段位移有关，跟其余的位移无关。3．对功的正负的理解(1)功是标量，但有正、负之分，其正负可由力与位移或速度的夹角小于90°还是大于90°来区分。(2)功的正、负不表示大小，只说明力在这个运动过程中是动力还是阻力。\n1．如图7－1－4所示，质量为m的物体置于倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是()A．支持力一定做正功B．摩擦力一定做正功C．摩擦力可能不做功D．摩擦力可能做负功图7－1－4\n[思路点拨]解答本题时应注意以下两点：(1)先确定力与物体位移的夹角大小，再判断力做功的正负。(2)物体所受的摩擦力的方向与加速度a的大小有关。[解析]支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功。而摩擦力是否存在需要讨论。当a＝gtanθ时，摩擦力不存在，不做功当a>gtanθ，摩擦力沿斜面向下，做正功当aWCFBWCFB＝FCD．WB＝WCFB＝FC图7－1－9\n解析：物体匀速上升，有FB＝mgsinαB，FC＝mgsinαC，因αB<αC，故FB