高中物理新课标人教版教学课件：第7章1~2 追寻守恒量—能量 功 43页

第七章机械能守恒定律1、2追寻守恒量—能量功 1.理解动能、势能及能量的概念与意义。2.通过实验理解能量守恒定律。3.掌握功的概念，理解做功的两个必要因素。4.掌握并能应用功的公式分析计算实际问题。5.理解正功、负功的含义。 “有一个事实，如果你愿意，也可以说一条定律，支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。它指出某一个量，我们把它称为能量，在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念……”——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼 能量无处不在 一、伽利略斜面实验 小球“记得”原来的高度 “有某一量是守恒的”，这个量叫做能量 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。势能二、能量 动能物体由于运动而具有的能量 ABhh分析伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）下滚过程上滚过程高度（势能）速度（动能）逐渐减小逐渐增大逐渐增大逐渐减小 三、动能与重力势能的相互转化 单摆中的能量转化 滚摆中的能量守恒 游乐园海盗船 在物理变化的过程中，是否可能存在某一不变的物理量呢？1.可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。2.重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。四、“追寻守恒量”的意义 五、功如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功。 2.做功的两个必要因素：物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体做了功。1.功的定义：（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上发生一段位移 吊环过程中支撑不动时，虽有力的作用，但没有发生位移，因此力不做功。 lAB（1）当F与l同方向时:l（2）当F与l不同方向时，W=？ABF1F2FF3.功的计算公式：FαFα 也可以对位移进行分解 ①F是作用在物体上的某个力（如G、N、f等），但必为恒力②l是F的作用点发生的位移③α是矢量F和l的夹角，α为0～180°力对物体做的功只与F、l、α三者有关，与物体的运动状态等因素无关。（3）对公式的理解： 4.功是标量，5.功的单位：但功有正负之分。在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J 六、正功和负功1.当α＝0°时cosα＝1， 2.当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功 空中吊车 3.当0°＜α＜90°时，cosα＞0，W＞0，力对物体做正功，该力为物体前进的动力。 吉尼斯世界纪录强人拉动50吨卡车 4.当90°＜α≤180°时，cosα＜0，W＜0，力对物体做负功，该力成为物体前进的阻力，往往说成“物体克服某力做功”。 分析下面几种情况中力做的功最牛的俯卧撑 汽车加速减速 七、几个力做功的计算例.如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动的位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和是多少；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少？αFFNfGs 解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；F所做的功为：W1＝Fscosα，滑动摩擦力f所做的功为：W2＝fscos180°＝－fs各个力对物体所做功的代数和为：W=W1+W2=(Fcosα－f）s根据正交分解法求得物体所受的合力F=F合cosα－f，合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：W＝F合scos0°＝（Fcosα－f）s 当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可以用什么方法来求解？①求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。（为合力与位移方向的夹角） 1.诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：“有一个事实，如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的一切现象……”这条定律就是（）A.牛顿第一定律B.牛顿第二定律C.牛顿第三定律D.能量守恒定律D 2.下列实例中,动能转化为势能的是()A.竖直上抛的正在上升的小球B.上紧发条的玩具汽车正在行驶C.从高处下落的石块D.从斜槽上滚下的小球A 3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能;把物体由于运动而具有的能量叫做动能,那么,伽利略的斜面实验可以给我们一个启示,这个启示正确的是（）①小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的速度是由高度转变而来的②小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的高度是由速度转变而来的③小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的动能是由势能转化而来的④小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的势能是由动能转化而来的A.①②B.③④C.①③D.②④B 4.关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是（）A．无论斜面是否光滑,小球滚上的高度一定与释放的高度相同B．实际上,小球滚上的高度会比释放的高度要小一些C．只有在斜面绝对光滑的理想条件下,小球滚上的高度才与释放的高度相同D．伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量BCD D5.一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是（）A.2000JB.1000JC.16JD.无法确定 ABCA.W1=W2B.W1>W2C.W1