高中物理课件追寻守恒量——能量功

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1、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三1.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。[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7-1-1①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

2、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(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2.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

3、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

4、下表:(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[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

5、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:D2.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

6、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:D3.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:BCD4.如图7-1-2所示,静

7、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答案:50J1.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

8、们说某个力或某几个力所做的功。2.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

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