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1、7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 能量的英文“energy”一字源于希腊语：， 该字首次出现在公元前4世纪亚里士多德的作品中 伽利略时代已出现了“能量”的思想 1.两个角度看问题 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 A A h 动力学角度分析 若接触面光滑 1.两个角度看问题 动力学角度 B B C C D D 问题1：若接触面光滑，为什么小球能回到原高度 ？ 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 能量的英文能量的英文“energy”energy”一字源于希腊语：一字源于希腊语： ，该字首次出现在公元前，该字首次出现在公元前4 4世纪世纪亚里亚里 士多德士多德的作
2、品中的作品中 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 能量的英文“energy”一字源于希腊语：， 该字首次出现在公元前4世纪亚里士多德的作品中 伽利略时代已出现了伽利略时代已出现了“能量能量”的思想的思想 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 追寻守恒量-能量 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 能量的英文“energy”一字源于希腊语：， 该字首次出现在公元前4世纪亚里士多德的作品中 伽利略时代已出现了“能量”的思想 物理学物理学的任务是的任务是发现普遍的自然规律发现普遍的自然规律。因。因 为为这样的规律的最简单的形式之一这样的
3、规律的最简单的形式之一表现表现为某为某 种种物理量的不变物理量的不变，所以对于守恒量的，所以对于守恒量的寻求是寻求是 合理的，而且也是极为重要的研究方向合理的，而且也是极为重要的研究方向。 德国德国物理学家劳厄物理学家劳厄 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 追寻守恒量-能量 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 能量的英文“energy”一字源于希腊语：， 该字首次出现在公元前4世纪亚里士多德的作品中 伽利略时代已出现了“能量”的思想 物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样的 规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不变， 所以对于守恒量的寻求是合理的，而且也是极为重要 的
4、研究方向。 德国物理学家劳厄 有一个事实，如果你愿意，也可以说一条有一个事实，如果你愿意，也可以说一条 定律，定律，支配着至今所知的自然现象这条定律称支配着至今所知的自然现象这条定律称 做能量守恒定律。做能量守恒定律。指出有某一个量，我们把它指出有某一个量，我们把它 称为能量，他在自然界经历的多种多样的变化称为能量，他在自然界经历的多种多样的变化 中它不变化。那是一个中它不变化。那是一个最抽象最抽象的概念的概念 美国美国物理学家费恩曼物理学家费恩曼 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 追寻守恒量-能量 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 能量角度分析 动力学角度分析 1.两个角
5、度看问题 动力学角度 能量角度 追寻守恒量-能量 能量守恒定律能量守恒定律 A A h B B C C D D 问题1：若接触面光滑，为什么小球能回到原高度 ？ 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 能量角度分析 重力势能：物体由于被举高而具有的能 动 能：物体由于运动而具有的 能量 机械能 守恒 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量 若接触面光滑 动力学角度分析 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 追寻守恒量-能量 能量守恒定律 机械能守恒定律 一定条件 机 械 能 动能 势能 重力势能 弹性势能 与m，v正相关 与m，h正相关 A A h B B C C D D 问题1
6、：若接触面光滑，为什么小球能回到原高度 ？ 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 追寻守恒量-能量 能量守恒定律 机械能守恒定律 一定条件 机 械 能 动能 势能 重力势能 弹性势能 B B A A 问题2：小球从半圆形光滑曲面顶点A由静止 开始下滑到最低点B，求通过最低点的速度大 小？ 困难：能量的量化表达式？ 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 追寻守恒量-能量 能量守恒定律 机械能守恒定律 一定条件 机 械 能 动能 势能 重力势能 弹性势能 B B A A 问题2：小球从半圆形光滑曲面
7、顶点A由静止 开始下滑到最低点B，求通过最低点的速度大 小？ 思考：能量的变化与什么因素有关？ 困难：能量的量化表达式？ 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 追寻守恒量-能量 能量守恒定律 机械能守恒定律 一定条件 机 械 能 动能 势能 重力势能 弹性势能 思考：能量的变化与什么因素有关？ 重力势能 变化 动能 变化 B B A A V V0 0 V V0 0 0 作用力作用力力的方向上的位移力的方向上的位移 做功 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 2.做功 W 1.两个角度看问题 功是能量变化的量度 做功的过程就是能量转化的过
8、程， 做了多少功，就有多少能量发生转化 做功的两个必要因素 （1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上发生一段位移 动力学角度 能量角度 能量E1 状态量 能量E2 状态量 过程量 做功做功WW 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 1.两个角度看问题做功的两个必要因素 （1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上发生一段位移 问题3.1：如图所示，求F所做的功？ F l F 动力学角度 能量角度 2.做功 W 做功的定义做功的定义 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 1.两个角度看问题做功的两个必要因素 （1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上发生一段位移 问题
9、3.2：如图所示，求F所做的功？ F l F 动力学角度 能量角度 2.做功 W 做功的定义做功的定义 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 2.做功 W 1.两个角度看问题问题3.2：如图所示，求F所做的功？ F F l l F F 做功的定义做功的定义 F F F F 单位焦耳（J） 动力学角度 能量角度 l l是力的是力的作用点作用点的的位移位移 ， 也为物体也为物体对地对地的的位位 移移。 是是F F的方向与的方向与l l的的 方向间的夹角。方向间的夹角。 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 例题：例题：如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦
10、不计 ，用力，用力F F提升原来静止的质量为提升原来静止的质量为mm10 10 kgkg的物的物 体，使其以大小为体，使其以大小为a a2 2 mm/ /s s 2 2 的加速度匀加速的加速度匀加速 上升，求前上升，求前3 3 s s内力内力F F做的功做的功(g(g10 10 mm/ /s s 2 2 ) ) 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 1.两个角度看问题问题3.3：功是矢量还是标量？ F F S S F F F F F F 2.做功 W 做功的定义做功的定义 动力学角度 能量角度 单位焦耳（J） 矢量矢量点乘点乘的结果是的结果是标量标量 7-1、7-2 能量与做功7 机械
11、能守恒定律 例题：例题：质量为质量为mm的小物块在倾角为的小物块在倾角为 的斜面上的斜面上 处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块处于静止状态，如图所示。若斜面体和小物块 一起以速度一起以速度v v沿水平方向向右做匀速直线运动沿水平方向向右做匀速直线运动 ，通过一段位移，通过一段位移s s。问物体所受各个力以及合问物体所受各个力以及合 力所做的功？力所做的功？ 2.做功 W 做功的定义做功的定义 做功的计算做功的计算 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 2.做功 W 1.两个角度看问题问题3.2：如图所示，求F所做的功？ F F S S F
12、 F 做功的定义做功的定义 F F F F 单位焦耳（J） 动力学角度 能量角度 力（力（F F）乘以乘以 力方向上的位移（力方向上的位移（ S S F F ） 位移方向力位移方向力 F F S S 乘以乘以位移位移S S 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 W1 =10J 与W2 = -15J方向相反 （ ） W3 = 10J 大于W4 = -15J （ ） 判断 功的正负的物理意义功的正负的物理意义 正功正功 对受力物体而言：对受力物体而言： 该力表现为该力表现为动力动力，获得能量，获得能量 负功负功 对受力物体而言：对受力物体而言： 该力表现为该力表现为阻力阻力，失去能量，失去
13、能量 00/ /2 2 / /2 2 2.做功 W 做功的定义做功的定义 做功的计算做功的计算 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 不做功不做功 对受力物体而言：对受力物体而言： 只参与改变速度的方向只参与改变速度的方向 = = / /2 2 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 （1 1）功是）功是标量标量，只有量值，没有方向。功的，只有量值，没有方向。功的 正、负并不表示功的方向，也不表示大小。它正、负并不表示功的方向，也不表示大小。它 们仅仅表示们仅仅表示相反的做功效果相反的做功效果。 WW 1 1 =10J =10J 与与WW 2 2 = -15J= -15J方向相反方向
14、相反 （ ） WW 3 3 = 10J = 10J 大于大于WW 4 4 = -15J = -15J （ ） 判断判断 2.做功 W 做功的定义做功的定义 做功的计算做功的计算 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 （2 2）总功的计算方法总功的计算方法（F F 1 1 、F F 2 2 、F F 3 3 ） F F可以不同时可以不同时 恒力做功 2.做功 W 做功的定义做功的定义 做功的计算做功的计算 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 几个力的几个力的合力合力对物体所做的功。对物体所做的功。 各个分力分别对物体所做功的各个分力分别对物
15、体所做功的代数和代数和 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 例题：例题：如图所示，两个互相垂直的力如图所示，两个互相垂直的力F F 1 1 和和F F 2 2 作作 用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段 位移时，力位移时，力F F 1 1 对物体做功对物体做功4 4 J J，力，力F F 2 2 对物体做对物体做 功功3 3 J J，则力，则力F F 1 1 和和F F 2 2 的合力对物体做功为的合力对物体做功为( ( ) ) A A7 7 J J B B1 1 J J C C5 5 J J D D3.5 3.5 J J 2.做功 W 做功的定义做功的定义 做功的计算做功的计算 1.两个角度看问题 动力学角度 能量角度 7-1、7-2 能量与做功7 机械能守恒定律 作业：作业：以一定的初速度竖直向上抛出质量为以一定的初速度竖直向上抛出质量为mm
