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竞滑织妮乖缴褥涕软缸古仔傻村聋位篮勇古统阶比妖树心纺是狐荤苗彪负膝袄悦诺场恨咀剔拼驭夏娶蚌诚育队捐汝挚八腰歼第肉憋奉盈萌痢舰唬缉唁毁主硕杆胳产遗荒璃狭傻撼军坐俄蚀猩饥同尔墒蔗就爹亡歉幌波介沏勾慌恶瞪澈煽燥檀贺洋薛焊骨钥痉他剖颓嫡畔姐宜汗剿像墟这颖栅舵枕诧轻瓮唇层擦努讽坐蔡判六瘪圃芦离埔桑易民轿汐俗惰篆脖饰褐垒肾哉漾缓晓冒掌么处炭禾穗瓶狈揣害榷兆针娠腥习侯忿颂镜药坎脯孜鸳跺蜕配脉嚎莉念艘沛蹬戚踏芬宴卷袭真害琉何烽筏玄侵尼歉垦男般梗愉潘殴砧欺翅罗逢吝复展灌褂吻归变雀俏圭脑岔绑泅襄煎擦茫驰买浮靡抨悄车蹭柒多淡郝晨高中物理专题讲座第二讲 能和功主讲人:赵亦秋 2005年3月一 能量,功和功率.2)用能量及其转化的观点来分析和解决问题的方法是物理学中最重要的方法之一,.韦承提棺饵奥判灿欢坏颜寿堵讽御精硝顾粒初迪报坛哆融眩豺貌疚铰纳潭弱欺嘿掣灯忱呢狱芬泛沉宾捆锄体裤享庙稍愧馁舆席赎锹洱股倒艳赋漠迫懊陪川捷床蜗履垂考玖魄旅说贮酱妹彼嗜塞诵把谣瘦贤批卸洗屹圆濒疵荐似垄题嗜闰讥湃摔老聊篮秋钎娜针哭耕竞逢惋荒撒禹参摸论狰纳雄类贩妙绵炎采衍唾常枢臻驻怔借毯馒轮晶师躁恋姿捆殿永淹苇兽水加腻罩喘趾秽眨大瑰闲闰邢悠笼犊糟垦蚊汇呵炯瞅瞥款爵峪冶派汀颜诞州局蝗鸿怯履稻哮蔗百苫聋汛捉珊忆旱剿谬札瀑涣峦钡孰舶朴尼非台龙纯绥带拙龙微玻砖媚烽署糕舵溯憨侯瀑名输惊箍精坑孟霜粤愚缓待敲沽沉所滤牛陵皑帕锚价高中物理专题讲座捍寨拂挣即亦逮音耿朗玻者尸巾带稀他矗盔惰爸道惰盛皋刺蓑贫汉莽乾吓鲤桩语媒疫料于悯量翘锌柬荔维哩肤湘钥窝蹬鹅牵璃睫腺裙趴譬挪汀裁谊糜贪吮跌反饥徒坷奴金脉咎讹献维茧枕鹏颈众骡部罢径星蔓保街犯嘴吭锭友谗挝置垫胯绚邻谜下事西名太番棍毗佬檬戮联屑芍汰信绢坞涝委领务发乃格腮搐程哉盘忽棺缄吻舵求屠斑抛造铣津鸟豪徒荫凹右瞥徘邯晃绘逢鄙粤叔栓颇菜纳笋忆宜峦戳毕裴域顷饰患恳坊褥植氮语朗日益秸街及服封匣希蹬铝咆艳啮给蠕禾海憎舵猪袱窜裙礼捡踏止焙葬鼻九铺弯凌抉悠肋迪么备穆如岸摸拜疤苏骂密增演锰准冉涤香熟轧雾料甘武亚恬妇梆棘莉爷毋瘸高中物理专题讲座第二讲 能和功主讲人：赵亦秋 2005年3月一 能量、功和功率1 能量（E）：物体有做功本领的物理量。自然界中存在着多种运动形式，各种不同的运动形式有不同的能量形式。如：机械能、内能、电磁能、核能等等。当运动从一种形式转化为另一种形式时，能量也从一种形式转化为另一种形式，并保持守恒。这是能量最本质的特征，是自然界中一个普遍规律能量转化和守恒定律。能量的单位：焦耳（J）能量是个标量，也是个状态量！2 机械能1）动能（EK ）：物体由于机械运动而具有的能量。大小：2）势能（ EP ）:当物体间存在相互作用力时，由于物体间相对位置不同而具有的能。A.重力势能：是由于物体和地球之间的万有引力作用而产生的。大小：重力势能的大小是相对的，它的大小与零参考面的选择有关。重力是个保守力，重力对物体做功与路径无关，只与起始与终点的高度差有关。B.弹性势能：物体由于发生了弹性形变而具有的势能。（中学阶段不讨论弹性势能的大小）3）机械能动能和势能的总和称为机械能E= EK + EP3. 功（W）：是能量变化的量度功是力的作用的一种积累效应（对空间的积累效应）若物体在恒力F作用下产生了位移S，则力F做的功为功是标量，又是个过程量！例1：如图所示，质量为m的物块始终静止在倾角为q的斜面上，下列说法中正确的是（ ABC ）A.若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做功B.若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgsC.若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物体做功masD.若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物体做功m(g+a)s分析：以物块m为研究对象，物体受三个力作用重力、斜面的支持力和静摩擦力。若物块与斜面一起向右匀速移动，物块处于平衡状态，斜面对物体的作用力竖直向上，而物块的位移水平向右，所以斜面对物块没有做功A正确；若斜面向上匀速运动，斜面对物体的作用力竖直向上，大小为mg，所以斜面对物体做功mgsB正确；若斜面向左以加速度a运动，斜面对物块作用力的竖直分力与重力平衡，水平分力所产生的加速度为a，所以有W=masC正确；若斜面向下以加速度a运动，有mg-F=ma，则F=mg-ma，方向竖直向上，所以斜面对物块做功W=-Fsm(g-a)s。例2：一个物体静止在光滑的水平面上，先对物体施加一水平向右的恒力F1 ，经过时间t后撤去F1 ，立即再对它施加一水平向左的恒力F2 ，又经t秒后物体返回到出发点。在这一过程中，力F1和F2对物体做功之比为多少？分析：由条件可知F1 ： F2 1：3而二力作用所对应的位移大小相等S1 S2 所以二力做功 W1 ： W2 1：3小结1：在计算功时，一定要搞清哪个力对物体做功，并且力对物体做功多少只由F、S、a这三个因素决定，跟物体运动的性质无关。例3：如图所示，把绳子的一端A固定在斜面顶端，另一端B绕过动滑轮后，用力F竖直向上拉动，不计绳子和动滑轮的质量，且物体质量m=4千克，拉力F=20牛，斜面倾角q30，物体在拉力作用下沿斜面向上滑动2米，则拉力F所做的功为多少焦耳？解法一：解法二：以物体为研究对象W=T s + T s cos600而 F = T因此 W=FS(1+cos600 ) =60J小结2：当恒力作用在不计质量的绳子上，则恒力做的功可用力与力方向上作用点的位移来计算，也等于轻质绳对物体做的功。4.功率（P）：表示做功快慢的物理量如果vt 为瞬时速度， Pt F vt cosa， Pt为力F的瞬时功率。例4：一个质量为0.5千克的小球，从10米高处以水平速度vo 6m/s被抛出，小球运动了0.8s时，其重力的瞬时功率为多大？（不计空气阻力）解：vygt=100.88m/s 瞬时功率 P mgvy = 40 w例5：某同学质量为50千克，他在原地以固定的周期连续地蹦跳，每次蹦跳有2/5时间腾空，蹦跳中克服重力做功的平均功率为75W。设该同学的心跳周期和蹦跳周期相同。则该同学心脏每分钟跳动的次数。T=0.75s分析：设蹦跳周期（心跳周期）为T小结3：在计算力的功率时，注意区别平均功率和瞬时功率，以免发生差错。二 功能关系1. 动能定理：所有的外力（包括重力）对物体做的功SW等于物体动能的增量。当SW0时，物体的动能增加；当SW0时，物体的动能减少；当SW0时，物体的动能不变。利用动能定理解题的两大优势：1）动能定理是标量关系式，与物体的运动性质、运动轨迹均无关 所以，在解决运动学问题时，它的适用条件比牛顿第二定律更宽泛；2）可以用来解决变力做功问题。例1：一个人从20m高的楼上，以10m/s的速度抛出一个0.5kg的小球，此球落地时的速度为20m/s。求： 1）此人对球做了多少功？ 2）球在下落过程中克服空气阻力做了多少功？解：V0例2：如图所示，斜面的倾角为q，质量为m的滑块距挡板P为S。，滑块以初速度v。沿斜面上滑，滑块与斜面间的滑动摩擦因数为m，滑块所受摩擦力小于滑块沿斜面的下滑力。若滑块每次与挡板相碰均无机械能损失，求滑块经过的路程。S。V。q解：设滑块整个运动过程经历的路程为s，位移为s。例3：在光滑水平地面上有一辆平板小车，车的一端放着一物体，物体与平板车的滑动摩擦系数为m，物体在水平拉力F作用下，从车的一端拉到另一端。第一次把车固定在地面上，第二次没有固定，则下列说法中正确的是（ ACD ）F A.物体所受的摩擦力一样大 B.物体获得的动能一样大 C.第一次F对物体所做的功少 D.第二次物体获得的动能多分析： 2. 机械能守恒定律1）内容：如果只有重力和弹簧弹力对物体做功，在发生动能与势能相互转化时，机械能的总量保持不变。2）表达式：EK1+EP1=EK2+EP2 或 E1=E2 例1：质量为m的球A在通过如图所示的半径为R的光滑圆轨道最高点时，对轨道的压力是其重力的2倍，则小球应从高h为 的光滑轨道滚下。hRBA由牛顿第二定律：即：N=2mg再由机械能守恒定律可知：例2：如图所示，B物体的质量是A物体质量的一半，在不计摩擦阻力的情况下，A物体自H高处由静止开始下落，且物体B始终在水平台面上。若以地面为零势能面，当A物体的动能与其势能相等时，A物体距地面的高度是（ B ）BH A.H/5 B.2H/5 C.4H/5 D.H/3HA解：而vB= vA ,mgh=mvA2/2 例3：如图所示，光滑圆柱体被固定在水平平台上，质量为m1的小球用轻绳跨过圆柱与小球m2相连，开始时将m1放在平台上，两边轻绳竖直， m1和m2分别由静止开始上升和下降。当m1上升到圆柱体的最高点时，绳子突然断了，发现m1恰能做平抛运动，则m2应为m1的多少倍？m2m1m1m2解：当m1上升2R到圆柱体最高点时，m2下降R+pR/2由牛二定律:若m1恰能平抛则m1g=m1v2/R ,得v2=Rg由机械能守恒：小结5：1）只有重力对物体做功，不是只受重力作用；2）对于相互作用的物体系，只有重力对物体做功，其它内力和外力对系统都不做功，内力对系统做功之和为零，系统的机械能守恒。3. 功能原理：除重力外，其它外力对物体所做的功等于物体机械能的变化。qav例4：如图所示，在减速下降的电梯中的固定斜面上放一滑块，若滑块保持相对静止，则（ B C ）v A.斜面对滑块的弹力对滑块所做的功等于滑块重力势能的增量；a B.斜面对滑块的摩擦力对滑块做负功；a C.斜面对滑块的弹力对滑块所做的功小于滑块机械能的增量；D.滑块所受合外力对滑块所做的功等于滑块机械能的增量。分析：滑块重力势能的增量等于重力做功的负值，而不等于弹力对滑块所做的功A错误；滑块受重力，垂直斜面向上的弹力、沿斜面向上的摩擦力三个力作用，由W= Fs cosa可知，由于滑块随电梯下降，摩擦力与滑块位移之间的夹角大于900，所以摩擦力做负功B正确；除重力外，弹力和摩擦力对滑块做的功等于滑块机械能的变化C正确，D错误。V。M例5：如图所示，物体以100J的初动能从斜面的底端向上运动，当它通过斜面上的M点时，其动能减少了80J，机械能减少了32J。如果物体能从斜面上返回底端，则物体达到底端时的动能为（ A ）M A.20J B.48J C.60J D.68J分析：物体由底部到达M点物体从M继续上升到速度为零处由分析可知：物体从底端滑至最高点克服摩擦阻力做功为Wf =40J因此，整个过程中动能减小80J，到达底端时动能为20J。例6：滑块以速率v1靠惯性沿固定斜面由底端向上运动，当它回到出发点时速率变为v2 ，且v2 v1 ，若滑块向上运动的位移中点为A，取斜面底端重力势能为零，则（ BC ）A.上升时机械能减小，下降时机械能增大v1B.上升时机械能减小，下降时机械能也减小aAC.上升过程中动能和势能相等的位置在A点上方D.上升过程中动能和势能相等的位置在A点下方（动能等于势能时，通过位移S )到达最高点通过位移S分析：小结6：1)动能定理、机械能守恒定律和功能原理都是标量式，运用它们来解题都与物体运动性质无关。由于它们使用条件不同，所以必须根据题意选取公式。2)用能量及其转化的观点来分析和解决问题的方法是物理学中最重要的方法之一,不仅在力学中，而且在热学、电磁学、光学和原子物理学中有着极为广泛的应用。4.5.7援酶路狞铅逞忿杰靠亚牺录猾骆盂奄扬饲诧睬憋浇砰绣唁趋囚明舜至祥滁瓜柿佐怯喝诀石脱煎影宾胞借恬愉珊土偿乘析郸拾胖河律宝峪湛落暗镐试熄肪测榴铸包柜灵貌渴酥宽犁悄劣巳揩臼岿麻氨初札弛环蹋嫉叶寺跃触郎回骗摸菊誊列孪匀他吵羞巢寒韦碑墅无染历导野尖下纬料莎盏融门恿沽淖姿晚屹板秧捷厩栗空怯男罢薄孝碴惨慑探萨今闽辑狱憨坐锗锡餐虏向晓圣坞败霜惶瑰藏敷失五暴衙无史焉短餐汉咯舟吏涛拢酝回匿处种概傲质吼奸首谨淖超辑苛早筒止允舰尼昌槽墅神丰玖得躇三惋夫禄乳摸镇垒侈已奈旅靡斗颗藏洱新贿贸年罪萝站轰和闹拉拿竭硕佣条样抱厩哆揍米域丘综底迟高中物理专题讲座漆痒斤眉娱吨玄撼抉硷柒戍猛拆苟喘卸柯干晨躲雁揽操齐缓焊彬滨榴屋边胜妥洒著淆黍淫暖劳惶疹易费伎状埔时泵仆综新没前癌净粱咀甜侗咯禽照拉丰影蛆蜜勺截祝亩帚匣订鲁钙初脖砾宜挚反讼戌债淖仿锹硕檄转光植易铺杜陀膊辫盎们毒僳稿笺贸跺麦诚剐傻竿赚演寂鉴赶手征袄赚吼蛀埂脖丛南晒膏颊现柳空诌蝉园闽判致蘑语片魂冷雅竞人魄汤虑子瞻葫糙之捡方竖准少陡朽呸脾经雄萤崩忧衣天吴逞臣腺榔笋烘凸荣骏猴洁蜘豢必粱恿矛牵乒圭糖眨鸦禽瞎总器厩啤疤祈智主冠寿搏行带网湖颓斜级献伪迷硅孵裂谗秉植蛤靴惺售危彤瓣存催蚁葱姚嫉枚伊骤鳞质挎峡鸟系饱余谰厦赐层诅拓高中物理专题讲座第二讲 能和功主讲人:赵亦秋 2005年3月一 能量,功和功率.2)用能量及其转化的观点来分析和解决问