《2018-2019学年高中物理第7章机械能守恒定律第1节追寻守恒量--能量第2节功课件新人教版必修》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018-2019学年高中物理第7章机械能守恒定律第1节追寻守恒量--能量第2节功课件新人教版必修（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1节 追寻守恒量能量 第2节 功,一、追寻守恒量 阅读教材第5556页第1节内容，了解伽利略对能量的探究，知道势能、动能的概念，知道能量相互转化。,1伽利略的斜面实验探究,静止,相同,能量,能,2.动能与势能：(1)动能：物体由于_而具有的能量。 (2)势能：相互作用的物体凭借其_而具有的能量。 (3)能量转化：小球的动能和势能_ (A.可以 B不可以)相互转化。,运动,A,位置,思维拓展 1.如图1所示，射箭运动员正在参加射箭比赛。结合图分析射箭过程中能量是怎样转化的。,图1,2.如图2所示，在游乐场里，“过山车”运动是一种非常有趣的刺激性游戏活动。结合图分析过山车运动过程中的能量是怎样转
2、化的。,图2,答案 1.在射箭过程中，运动员将弓拉开的过程，是把人体的生物能(化学能)转化为弓的弹性势能；而箭在射出的过程中，又将弓的弹性势能转化为箭的动能。 2.过山车从高处滑向低处时，重力势能转化为动能；过山车从低处向高处运动时，动能转化为重力势能。,二、功 阅读教材第5759页第2节内容，知道功的概念，初步了解正功和负功的判断方法。 1.概念：一个物体受到力的作用，并在_发生了一段位移，这个力就对物体做了功。,力的方向上,2.做功的两个因素：,力,位移,3.公式： (1)力F与位移l同向时，W_。 (2)力F与位移l夹角为时，W_。其中F、l、分别为_、_和_方向的夹角。 4.单位：国际
3、单位制中，功的单位是_，符号是_。,Fl,Flcos ,力的大小,位移的大小,力与位移,焦耳,J,5.正功和负功,不做功,正功,负功,6.总功的计算 (1)各个分力分别对物体所做功的_。 (2)几个力的_对物体所做的功。,代数和,合力,思维拓展 1.如图3所示，人推着木箱在水平地面上运动。人推木箱前进时，推力和摩擦力对木箱有没有做功？如果做功，分别做的是正功还是负功？,图3,2.一个物体受到两个力的作用，其中F1做功10 J，F2做功15 J，力F1和F2哪个力做的功多？两力做的总功是多少？,答案 1.做功。推力的方向与木箱的运动方向一致，做正功；摩擦力的方向与木箱的运动方向相反，做负功。 2
4、.F2做的功多。两力做的总功为WW1W210 J15 J5 J。,要点归纳,对功的理解,1.功是过程量：描述了力的作用效果在空间上的累积，它总与一个具体过程相联系。 2.对公式WFlcos 的理解 (1)相关性：由公式WFlcos 可以看出力对物体做功，只与F、l、有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素均无关。,(2)同时性：计算时应注意F与l必须具有同时性，即l必须是力F作用过程中物体发生的位移。 (3)同一性：同一个客观运动，相对于不同的参考系，位移l是不同的，在中学物理中约定，计算功都以地面为参考系，即l应理解为“受力质点的对地位移”。 (4)适用性：明确公式WFlcos
5、适用于计算恒力做功，若是变力做功，此公式不再适用。,3.正功与负功 (1)功是标量，只有正、负，没有方向，功的正负不表示大小。 (2)正功、负功的物理意义,(3)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。,精典示例,例1 如图4所示，物体在力的作用下在水平面上发生一段位移l，试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功。设在这四种情况下力F和位移l的大小都相同：F10 N，l1 m，角的大小如图所示，分别说明每种情况下力F做功的正负，并求出功。,图4,答案 见解析,针对训练1 一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是( ) A.加
6、速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B.加速时做正功，匀速和减速时做负功 C.加速和匀速时做正功，减速时做负功 D.始终做正功,解析 要判断功的正负，可根据公式WFlcos 中力和位移的夹角来判断。在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D对。 答案 D,要点归纳,总功的两种求解思路,(1)先确定物体所受的合力，再根据公式W合F合lcos 求解合力的功。该方法适用于物体的合力不变的情况，常见的是发生位移l过程中，物体所受的各力均没有发生变化。求解流程：,(2)先根据WFlcos ，求出每个分力做的功W1、W2Wn，再根据W合W1W2Wn，求解合
7、力的功，即合力做的功等于各个分力做功的代数和。 该方法的适用范围更广，求解流程：,精典示例,例2 如图5所示，质量为m2 kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为37、大小F10 N的拉力作用，物体移动了l2 m，物体与地面间的动摩擦因数0.3，sin 370.6，cos 370.8，g取10 m/s2。求：,图5,(1)拉力F所做的功W1； (2)摩擦力Ff所做的功W2； (3)重力G所做的功W3； (4)弹力FN所做的功W4； (5)合力F合所做的功W。,解析 (1)对物体进行受力分析，如图所示。 W1Flcos 1020.8 J16 J (2)FNGFsin 20 N100.6
8、N14 N FfFN0.314 N4.2 N W2Ff lcos 1804.22 J8.4 J (3)W3Glcos 900 (4)W4FNlcos 900 (5)WW1W2W3W47.6 J 也可由合力求总功 F合Fcos Ff100.8 N4.2 N3.8 N F合与l方向相同，所以WF合l3.82 J7.6 J 答案 (1)16 J (2)8.4 J (3)0 (4)0 (5)7.6 J,针对训练2 一物体置于光滑水平面上，受互相垂直的水平力F1、F2作用，如图6所示，经一段位移后，F1做功为6 J，克服F2做功为8 J，则F1、F2的合力做功为( ),图6,A.14 J B.10 J
9、C.2 J D.2 J 答案 C,1.(对功的理解)(2017莆田高一检测)如图7示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)图中通过同样的距离，则拉力F的做功情况是( ),图7,A.甲中做功最少 B.丁中做功最多 C.做功一样多 D.无法比较 答案 C,2.(功的计算)(2017西安高一检测)(多选)如图8所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成角的斜向下的推力F的作用下沿平面向右移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，则在此过程中( ),图8,A.摩擦力做的功为Ff s B.力F做的功为Fscos C.合力F合
10、做的功为Fssin Ff s D.重力做的功为mgs,解析 物体与地面之间的摩擦力大小为Ff，物体的位移的大小为s，由功的公式可得WFf s，所以选项A正确；力F与竖直方向成角，所以在水平方向的分力为Fsin ，故F做的功为Fssin ，所以选项B错误；物体所受合力F合Fsin Ff，故合力做的功W合(Fsin Ff)sFssin Ff s，选项C正确；重力在竖直方向上，物体在竖直方向的位移是0，所以重力的功为0，选项D错误。,答案 AC,3.(变力做功)如图9所示，一根绳子绕过高4 m的滑轮(大小、摩擦均不计)，绳的一端拴一质量为10 kg的物体m，另一侧沿竖直方向的绳被人拉住。若人拉住绳子
11、前进3 m，使物体匀速上升，g取10 m/s2。则人拉绳所做的功为( ),图9,A.500 J B.300 J C.100 J D.50 J,答案 C,4.(正、负功的判断)(多选)质量为m的物体，静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离x，如图10所示。物体相对斜面静止，则下列说法正确的是( ),图10,A.重力对物体m做正功 B.合力对物体m做功为零 C.摩擦力对物体m做负功 D.支持力对物体m做正功,解析 物体的受力和移动的位移如图所示。重力与位移垂直，故重力不做功，A选项错误；摩擦力Ff与位移x的夹角大于90，故摩擦力做负功，C选项正确；支持力FN与位移x的夹角90，故支
12、持力做正功，D选项正确；物体做匀速运动，所受合力为零，合力不做功，故B选项正确。,答案 BCD,5.(作用力和反作用力做的功)如图11所示，木块静止在光滑的水平面上，一子弹沿水平方向射入木块并留在其中。在此过程中，子弹钻入木块的深度为d，木块的位移为l，木块对子弹的阻力大小为F。则木块对子弹的阻力做的功为_，子弹对木块的作用力做的功为_。,图11,解析 对子弹受力分析可知，子弹受到木块对它的作用力F，其方向与子弹发生的位移方向相反，子弹发生的位移大小是ld，方向与木块(子弹)运动方向相同。所以木块对子弹的阻力做的功W1F(ld)cos 180F(ld)。由牛顿第三定律可知，子弹对木块的反作用力大小也等于F，其方向与木块发生的位移l方向相同，故子弹对木块的作用力做的功WFlcos 0Fl。 答案 F(ld) Fl,
