2018_2019学年高中物理第七章机械能守恒定律1追寻守恒量__能量2功课件新人教版.pptx

1追寻守恒量能量2功,第七章,学习目标1.了解势能、动能的概念，领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法.2.理解功的概念，知道WFlcos的适用范围，会用功的公式进行计算.3.理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的总功.,内容索引,重点探究启迪思维探究重点,达标检测检测评价达标过关,自主预习预习新知夯实基础,自主预习,(1)过程：将小球由斜面A上某位置由释放，小球运动到斜面B上.(2)现象：小球在斜面B上速度变为0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度.(3)结论：这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这个量叫做或者.,一、追寻守恒量能量1.伽利略的斜面实验探究如图1所示.,图1,静止,相同,能量,能,2.动能和势能(1)动能：物体由于而具有的能量.(2)势能：相互作用的物体凭借其而具有的能量.二、功1.功的定义：一个物体受到力的作用，并在上发生了一段位移，这个力就对物体做了功.2.功的公式：W，其中F、l、分别为、位移的大小、.3.单位：国际单位制中，功的单位是，符号是.,运动,位置,力的方向,Flcos,力的大小,力与位移方向的夹角,焦耳,J,三、正功和负功1.力对物体做正功和负功的条件由WFlcos可知(1)当0时，W0，力对物体做功；(2)当,正,负,克服,0,2.总功的计算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：(1)各个分力分别对物体所做功的.(2)几个力的对物体所做的功.,代数和,合力,即学即用1.判断下列说法的正误.(1)公式WFlcos中的l是物体运动的路程.()(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功.()(3)汽车沿斜坡向上加速行驶时，牵引力对汽车一定做功.()(4)功有正负之分，所以功是矢量.()(5)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动.(),答案,2.如图2所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60角斜向上的力F作用下沿光滑水平面运动了10m，已知F10N，则拉力F所做的功是J.,答案,50,图2,重点探究,1.用伽利略理想斜面实验探究能量(1)实验装置(如图3所示)(2)实验过程让静止的小球沿一个斜面A滚下，小球将滚上另一个对接斜面B.(3)实验现象在没有空气阻力和摩擦力时(实际很小，可以忽略)，无论斜面B陡一些，还是缓一些，小球总能到达斜面B上与释放点等高的位置，即hAhB.(4)实验结论这一事实说明了小球在运动过程中“某个量是守恒的”.,一、对能量转化的理解,图3,2.动能、势能及相互转化(1)动能：物体由于运动而具有的能量.动能是状态量，与物体的质量和速度大小有关.(2)势能：相互作用的物体间由相互作用力和他们间的相对位置决定的能量，所以又叫位能.(3)势能和动能的相互转化从伽利略的理想斜面实验可以看出，势能和动能可以相互转化.下降过程中小球速度越来越大，重力势能转化为动能；上升过程中小球速度逐渐减小，高度逐渐增大，动能又逐渐转化为重力势能.如果斜面是光滑的，且空气阻力忽略不计，小球总可以沿斜面B上升到原来的高度.这说明了势能和动能在相互转化过程中总量是守恒的.,例1如图4所示，将一个带轴的轮子用两根细线悬吊起来，使轮轴处于水平状态，做成一个“滚摆”.旋转滚摆，让细线绕在轮轴上，然后由静止开始释放滚摆.滚摆就会边旋转边下落，绕在轮轴上的细线也随之不断释放；到达最低点后，滚摆又会边旋转边上升，细线又随之逐渐绕在轮轴上.试分析滚摆运动过程中的能量转化情况.在阻力小到可以忽略的情况下，试猜想滚摆每次都能回升到起始点的高度吗？,解析,答案,图4,答案见解析,解析在滚摆向下运动的过程中，滚摆的高度不断降低，下落速度和旋转速度不断增大，滚摆的重力势能转化为动能；在滚摆向上运动的过程中，滚摆的高度不断增加，上升速度和旋转速度不断减小，滚摆的动能又转化为重力势能.依据能量守恒，在阻力小到可以忽略的情况下，滚摆能量的总量保持不变，滚摆每次都能回升到起始点的高度.,导学探究1.观察图5，分析图中的哪个人对物体做了功？,二、对功的理解,图5,答案小川拉重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有对物体做功.,答案,2.如图6所示，物体在与水平方向夹角为的力F的作用下沿水平面前进了l，则力F对物体做的功如何表示？,图6,答案如图把力F沿水平方向和竖直方向进行分解，物体在竖直方向上没有发生位移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力Fcos所做的功为Flcos，所以力F对物体所做的功为Flcos.,答案,知识深化对公式WFlcos的理解1.某一恒力F对物体做的功，只与l、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无关.2.功是标量，没有方向，但是有正负.3.公式WFlcos适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用.,解析支持力和重力与位移垂直，不做功，A、B错误；拉力和摩擦力做功分别为W1Flcos，W2(mgFsin)l，C正确，D错误.,例2如图7所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，则雪橇受到的A.支持力做功为mglB.重力做功为mglC.拉力做功为FlcosD.滑动摩擦力做功为mgl,解析,答案,图7,导学探究某物体在力F作用下水平向右运动的位移为l，拉力的方向分别如图8甲、乙所示，分别求两种情况下拉力对物体做的功.,三、正负功的判断,图8,答案,知识深化1.正、负功的意义,2.功的正负的判断判断一个力对物体是否做功，做正功还是负功，常用的方法有以下两种：(1)根据力F与位移l的夹角进行判断,A.重力对物体m做正功B.合力对物体m做功为零C.摩擦力对物体m做负功D.支持力对物体m做正功,例3(多选)质量为m的物体，静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离l，如图9所示.物体始终相对斜面静止，则下列说法正确的是,解析,答案,图9,解析物体的受力和位移如图所示.支持力FN与位移l的夹角W2B.W1W2C.W1W2D.无法判断,答案,解析,1,2,3,4,答案,解析,4.(总功的计算)如图13所示，质量m50kg的滑雪运动员从高度h30m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角37，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数0.1.则运动员滑至坡底的过程中：(g取10m/s2，sin370.6，cos370.8，装备质量不计)(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？,1,2,3,4,图13,答案1.5104J,解析重力做的