物理：7.1.2追寻守恒量--能量 功 课件(新人教版必修2).ppt

第七章机械能守恒定律 2 功 1 追寻守恒量 能量 劳厄 费恩曼 1伽利略的理想实验说明什么 2什么是势能和动能 3你能举出生活中的守恒事例吗 一追寻守恒量 伽利略的理想实验 伽利略理想斜面实验 斜面均光滑 高度 速度 此消彼长 在不变中又蕴涵了什么呢 伽利略斜面实验表明 小球在运动过程中 有某一量是守恒的 这个量叫做能量或能 说明 能量与物体的运动相对应 是对物体不同运动形式的统一的量度 不同的运动形式对应不同的能量 几种常见的能量形式 相互作用的物体凭借其位置而具有的能 叫做势能 势能包括重力势能和弹性势能 物体由于运动而具有的能 叫做动能 探究1 滚摆中的能量转化 探究2 单摆中的能量转化 1 在图5 1所示的伽利略的斜面理想实验中 斜面光滑 以下说法正确的是 A 小球从A到B运动的过程动能保持不变B 小球从A到B运动的过程势能减少C 只有小球从B到C运动的过程中动能和势能的总和不变D 小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB2 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石块 B 上紧发条的玩具汽车正在行驶 C 从高处下落的乒乓球D 从斜槽上滚下的钢珠 B A 3 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 在认识能量的历史过程中 人们建立了功的概念 因而功和能是两个密切联系的物理量 即如果物体在力的作用下能量发生了变化 那么这个力一定对物体做了功 那么 功的概念是怎么建立的 我们又怎样计算呢 请同学们回忆初中学过的功的知识 举例说明什么是做功过程 做功过程需要满足什么条件 做功的两个必要因素 公式 W Fl 功的单位 焦耳符号 J 力 物体在力的方向上通过一定的距离 发生位移 二功 如图 物块在水平拉力F作用下发生位移l 拉力F做功W Fl l 重力mg不做功 支持力FN不做功 做功的两个必要因素 力 物体在力的方向上 发生位移 力的方向和位移的方向相同时 W Fl 力的方向和位移的方向垂直时 不做功 力的方向和位移的方向夹角时 结论 l F F 其中为力的方向与位移的方向之间的夹角 结论 F l l l F 其中为力的方向与位移的方向之间的夹角 方案2 分解位移 说明 力和位移必须具备同时性 只适用于求恒力做功 F表示力的大小 l表示位移的大小 表示力的方向和位移的方向之间的夹角 如何判断力的方向与位移的方向之间的夹角 数学知识 两条直线的夹角 两条有向线段的夹角 讨论 当时 当时 当时 W 0 力对物体做正功 W 0 力对物体不做功 W 0 力对物体做负功 或说成物体克服这个力做功 小车的位移为l 水平向右 求外力F做的功 思考 功是标量还是矢量 如何判断一个物理量是标量还是矢量 1 标量没有方向 矢量有方向 2 运算法则标量代数相加减 矢量加减满足平行四边形法则 在光滑水平面上 物体受两个沿水平方向 互相垂直的大小分别为3N和4N的恒力 从静止开始运动10m 求每个力做的功和合力做的功 F 5N 结论 功是标量 代数和 功的正 负号不表示方向 仅表示做功的效果不同 计算几个力所做总功的方法 2 先求出各个力所做的功 再求其代数和 1 先求出这几个力的合力F的大小和方向 再求合力F所做的功 即为总功 例1 一个质量m 150kg的雪橇 受到与水平方向成角斜向上方的拉力F 500N 在水平地面上移动的距离l 5m 物体与地面的滑动摩擦力f 100N 求力对物体所做的总功 学生练习 例2 如图所示 光滑斜面长为l 底角为 固定在水平地面上 一质量为m的物块 不计大小 由斜面顶端开始下滑 求物块下滑至底端的过程中各力做的功 l 学生练习 例3 如图所示 在倾角 37 的斜面上 质量m 10kg的物体在平行斜面向上的拉力F 120N作用下 沿斜面上滑距离l 2m 已知物体与斜面间动摩擦因数 0 5 1 计算各力对物体做的功 2 计算物体所受各力所做的总功 取g 10m s2 F 学生练习 例4 如图所示 物体A放置在水平桌面上 其右侧固定着一个定滑轮O 细绳跨过定滑轮 一端P固定在墙壁上 在另一端Q用水平力F向右 物体A向右滑动l的过程中 力F做了多少功 上 下两段绳均保持水平 不计滑轮及绳的质量 P 学生练习 正代表动力做功 使物体的能量增加 负代表阻力做功 使物体的能量减少