《海头高级中学2012-2013学年高一下学期物理《追寻守恒量——能量》课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《海头高级中学2012-2013学年高一下学期物理《追寻守恒量——能量》课件（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 机械能守恒定律学.科.网第七章 机械能守恒定律第一节 追寻守恒量能量 第二节 功学.科.网目目标导标导标导标导 航航学习目标：1.理解能量、势能、动能、功的概念及其物理意义，理解功是能量转化的量度，知道不同形式的能量之间可以相互转化2知道正功、负功的概念，能利用功的一般公式进行计算3.理解总功的概念,会计算外力对物体所做的总功.重点难点：对正、负功概念的理解及做功的计算.学.科.网新知初探自主学习一、能量1.能量：伽利略在斜面小球实验实验 中,发现发现 一个具有启发发性的事实实：无论论斜面陡或缓缓,小球总总会在斜面上的某点速度变为变为 0,这这点距斜面底端的竖竖直高度与它出发时发时 的
2、高度_在物理学中，我们们把这这一事实说实说 成是“某个量是_的”，并且把这这个量叫做能量或能相同守恒2.势势能：相互作用的物体凭借其_而具有的能量3.动动能：物体由于_而具有的能量注意：在伽利略的理想斜面实验实验 中,小球的动动能和势势能相互转转化,但二者的总总量是保持不变变的学.科.网位置运动动二、功1.做功的两个必要因素(1)作用在物体上的力F；(2)物体在力的方向上发发生的位移l.2.功的计计算自主探究图图711学.科.网力F与位移l的方向夹夹角为为时时，力F做的功如图图711所示,分力F1与位移同向,做功为为：W1F1l _ ；分力F2与位移垂直，做功为为：W2 _；力F做功为为：WW
3、1W2 _ Flcos0Flcos成功发现发现1力对对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹夹角的余弦这这三者的乘积积即W _ 2功的单单位:国际单际单 位制中,功的单单位是_,简简称焦，符号是_Flcos焦耳J三、正功和负负功1.设设力F与位移l方向间间的夹夹角为为，则则由功的公式WFlcos可得下表：不做功正负负克服2.合力的功功是标标量,当物体在几个力的共同作用下发发生一段位移时时,这这几个力对对物体所做的总总功,等于各个力分别对别对 物体所做功的_,也等于这这几个力的_对这对这 个物体所做的功代数和合力1.功的决定因素做功具有两个必不可少的决定因素：做功的力；物体在力的方向
4、上的位移力对物体是否做了功，只与这两个因素有关，而与物体运动的快慢、运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系要点探究讲练互动对对功的正确理解学.科.网2.公式WFlcos的理解(1)F表示力的大小；l表示力的作用点相对对于地面位移的大小，当力的作用点的位移与物体的位移相同时时，也常常说说是物体相对对于地面的位移大小；表示力和位移方向间间的夹夹角(2)WFlcos，表达的意义义是功等于沿力F方向的位移与力的乘积积；WFcosl，表达的意义义是功等于位移与沿位移方向的力的乘积积学.科.网3.正功与负负功及不做功的判定(1)根据力和位移(或速度)方向间间的夹夹角判定当F、s(或v)夹夹角
5、为锐为锐 角时时,F为动为动 力，做正功；F、s(或v)夹夹角为钝为钝 角时时,F为为阻力,做负负功；F、s(或v)夹夹角为为直角时时，F不做功此法多用于曲线线运动动中(2)看物体的速率是增大还还是减小若在某力作用下速率增大，此力做正功，反之做负负功特别别提醒：(1)公式WFlcos仅仅适用于恒力做功.(2)功虽虽然有正负负，但功是标标量，它的正负负既不表示方向，也不表示大小，只表示做功的效果例1(2012惠安高一检测检测 )质质量为为m的物体静止在倾倾角为为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动动了距离s，如图图712所示，物体m相对对斜面静止则则下列说说法中不正确的是( )图图712A重力对
6、对物体m做正功 B合力对对物体m做功为为零C摩擦力对对物体m做负负功 D支持力对对物体m做正功【思路点拨拨】 判断功的正负负可以看力与位移方向的夹夹角【精讲讲精析】物体的受力及位移如图图713所示.图图713重力垂直位移,故它不做功,A错误错误 ；合力为为零,合力不做功,B正确；摩擦力Ff与l夹夹角90,故摩擦力做负负功,C正确；支持力FN与位移l的夹夹角90,故支持力做正功,D正确故符合题题意的选项为选项为 A.【答案】 A学.科.网变变式训练训练1.(2012湖北荆州中学高一期中)一个质量为m的物体在粗糙的水平面上运动，现给物体施加一个水平拉力F.下列哪些说法是正确的( )A.如果物体做加
7、速直线运动,F一定对物体做正功B.如果物体做减速直线运动,F一定对物体做负功C.如果物体做减速直线运动,F也可能对物体做正功D.如果物体做匀速直线运动.F一定对物体做正功解析：选选ACD.在水平拉力F的作用下，物体在粗糙的水平面上做加速运动时动时 ，拉力F与物体发发生的位移同向，因此，F一定对对物体做正功,选项选项 A正确；物体做减速直线线运动时动时 ，拉力F也可能与物体发发生的位移同向,即F也可能对对物体做正功,故选项选项 B错误错误 、C正确；物体做匀速直线线运动时动时 ,水平拉力F一定与物体发发生的位移同向,即F一定对对物体做正功，故选项选项 D正确计算几个力的总功，通常有以下两种不同的
8、处理方法：(1)先求物体所受的合外力，再根据公式W合F合lcos求合外力的功(2)先根据WFlcos，求每个力做的功W1、W2、Wn，再根据W合W1W2Wn，求合力的功总总功及其计计算方法特别别提醒：(1)求功时对时对 物体进进行受力分析是基础础性的环节环节 ，要区分某个力的功与合力的功由两种方法计计算出的总总功是相等的(2)求总总功时时不遵守矢量运算法则则,因功是标标量如图图714所示，利用斜面从货车货车上提货货，每包货货物的质质量m20 kg，斜面倾倾角37，斜面的长长度l2 m，货货物与斜面间间的动动摩擦因数0.2，求货货物从斜面顶顶端滑到底端的过过程中所受合外力做的功(取g10 m/s
9、2)图图714例2【精讲讲精析】 斜面上的货货物受到重力G、斜面支持力FN和摩擦力Ff共三个力的作用，如图图715所示图图715法一：先求出各个力所做的功，再求总功重力G做的功为W1mglsin37201020.6 J240 J支持力FN对货物没有做功，W20摩擦力Ff对货物做负功为W3(mgcos37)lcos1800.220100.82 J64 J合外力做的总功为WW1W2W3(240064) J176 J.法二：先求货货物所受的合外力,再求合外力的功.合外力做的功为为WF合l(mgsin37mgcos37)l(20100.60.220100.8)2 J176 J.【答案】 176 J【方
10、法总结总结 】 求合力做功时时方法的选择选择 ：(1)若物体做匀变变速直线线运动动，即合力是恒力，先求合力(F合ma)再求功较简较简 捷；(2)如果已知物体所受的力之中有的不做功，有的做功且方便求得该该力的功(如重力的功)时时，选择选择 W合W1W2Wn简单简单 方便学.科.网变变式训练训练2.一质量为1 kg的物体被人用手匀加速向上托高1 m，加速度大小为2 m/s2，下列说法正确的是(g取10 m/s2)( )A重力对物体做正功10 JB手对物体做功12 JC合力对物体做功22 JD合力对物体做功2 J解析：选选BD.重力对对物体做功WGmgh10 J，故A错错；手对对物体的作用力Fm(g
11、a)12 N，做功为为：WFFh12 J，B对对；合力F合ma2 N,做功W合F合h2 J,C错错，D对对1.静摩擦力做功的特点(1)静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功例：当物体在倾斜的传送带上随传送带一起向上运动时,静摩擦力做正功；若随传送带向下运动则静摩擦力做负功；在粗糙的水平圆盘上的物体随圆盘做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，不做功摩擦力做功的特点(2)一对互为作用力和反作用力的静摩擦力所做的功的总和等于零因为物体之间相对静止，没有相对滑动，故两个物体的位移相同这对静摩擦力与位移的夹角互补,cos 互为相反数,所以这对静摩擦力做的功也互为相反数，即总和等于零2.滑动摩擦力做功
12、的特点图716(1)滑动摩擦力可以做正功,也可以做负功，还可以不做功.如图716所示,当将物体轻轻放在运动的传送带上时,滑动摩擦力做正功;当传送带不动,物体冲上传送带时,滑动摩擦力做负功;当物体在地面上滑动时,地面受到的摩擦力不做功(2)相互摩擦的系统内，一对滑动摩擦力所做的总功为负值由于物体之间有相对滑动，故两个物体的对地位移并不相等，互为作用力、反作用力的滑动摩擦力做功的总和不为零如图717所示，木块原来静止在光滑水平面上，子弹以一定的速度从左端打进木块，当子弹与木块速度恰好相等时，子弹的位移为l1、木块的位移为l2.设木块与子弹间的摩擦力为Ff，则摩擦力对木块所做的功为多少？摩擦力对子弹
13、所做的功为多少？一对摩擦力做功的代数和是多少？图717例3【精讲精析】 子弹所受的摩擦力向左，与子弹运动的方向相反，因此，摩擦力对子弹所做的功W1Ffl1；木块所受的摩擦力向右，因此,摩擦力对木块所做的功为W2Ffl2；一对摩擦力做功的代数和为WW1W2Ff(l2l1)【答案】 Ffl2 Ffl1 Ff(l2l1)【方法总结】 由牛顿第三定律可知，子弹与木块间相互作用的滑动摩擦力大小相等、方向相反，但由于两物体的位移不同，因此两个力做功的代数和并不为零学.科.网变式训练3.(2012衡水中学高一检测)如图718所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则
14、对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是( )图718AA、B都克服摩擦力做功B摩擦力对A不做功C摩擦力对B做负功D摩擦力对A、B都不做功解析：选BC.对A、B受力分析如图所示，物体A在Ff2作用下没有位移,所以摩擦力对A不做功,故B正确；对物体B，Ff1与位移夹角为180，做负功，故C正确，A、D错误作用力、反作用力做功的关系分析1.作用力与反作用力的特点：大小相等、方向相反，但作用在不同物体上2.作用力、反作用力作用下物体的运动特点：可能向相反方向运动,也可能向相同方向运动,也可能一个运动而另一个静止,还可能两物体都静止.热点示例创新拓展学.科.网3.由WFlcos可以判断，作用力与反作用力的功的特点是：没有必然关系，即不一定是一正一负，绝对值也不一定相等经典案例 关于两物体间的作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是( )A作用力做功，反作用力一定做功B作用力做正功，反作用力一定做负功C作用力和反作用力可能都做负功D作用力和反作用力做的功一定大小相等，且两者代数和为0【解题样板】 比较一对作用力和反作用力的功时，不要只看到力的大小相等，还要分析两力对应的物体的位移情况作用力和反作用力各自做功，没有必然的联系故C正确【答案】 C学.科.网
