2018-2019版物理高一、高二同步系列课堂讲义人教版3.1~3.2

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1、3.1追寻守恒量——能量3.2功学习目标核心提炼1.理解动能、势能及能量的概念与意义。2.能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系。1个守恒量——能量4个概念——动能、势能、能量、功3.理解功的概念和做功的两个要素。1W个表达式——＝4.理解正功、负功的含义，能解释相关现象。会利用公式W＝Flcosα进行有关运算。Flcosα一、追寻守恒量1.伽利略的斜面实验探究过程将小球由斜面A上某位置由静止释放，小球运动到斜面B上小球在斜面B上速度变为0时，即到达最高点时的高度与它出现象发时的高度相同这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这个量

2、叫做能结论量或者能1.动能与势能：(1)动能：物体由于运动而具有的能量。(2)势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。(3)能量转化：小球的动能和势能A(A.可以B.不可以)相互转化。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13.1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。1

3、.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1.概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。2.做功的两个因素3.公式(1)力F与位移l同向时，W＝Fl。(2)力F与位移l夹角为α时，W＝Flcos__α。其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的夹角。4.单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是__J__。5.正功和负功α的取值W的取值含义πα＝2W＝0力F不做功π0≤α＜2W＞0力F对物体做正功π＜α≤πW＜02力F对物体做负功(或说成物

4、体克服力F做功)3.1总功的计算(1)各个分力分别对物体所做功的代数和。(2)几个力的合力对物体所做的功。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32.一个物体受到两个力的作用，其中F1做功10J，F2做功－15J，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。1.F2做的功多。两力做的总功为W＝W1＋W2＝10J－15J＝－5J。对功的理解[要点归纳]1.

5、功是过程量：描述了力的作用在空间上的累积效果，它总与一个具体过程相联系。2.对公式W＝Flcosα的理解(1)由公式W＝Flcosα可以看出力对物体做功，只与F、l、α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)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“力的作用点的对地位移”。(4)明确公式W＝Flcosα适用于计算恒力做功，若是变力做功，此公式不再适用。3.1正功与负功(1)功是

6、标量，只有正、负，没有方向，功的正负不表示大小。(2)正功、负功的物理意义动力学角度能量角度力对物体做正功，使物体获得正功表示这个力对物体来说是动力能量表示这个力是阻力，对物体的物体克服外力做功，使物体失负功运动起阻碍作用去能量(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：F＝10N，l＝1m，角θ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解析甲图中力F做正功，

7、W甲＝Flcos(180－°θ)＝Flcos30＝°53J。乙图中力F做负功，W乙＝Flcos(180－°θ)＝Flcos150＝°－53J。丙图中力F做正功，W丙＝Flcos30＝°53J。丁图中力F做正功，W丁＝Fl＝10J。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W＝Flcosα中力和位移的夹角

8、α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正确。答案D总功的两种求解思路[要点归