高一物理下《第二篇能量与能量守恒第五章机械能E功和能量变化的关系》98沪科课标版课件-一等奖

5-E功与能量变化的关系5-E功与能量变化的关系1导入一

1．物体由于运动而具有的能量叫。2.物体的动能等于物体质量跟物体速度的二次方乘积的一半。

3．动能的单位为焦耳（J）。

4．动能是标量，是状态量，v表示速率，动能恒为正值。

1kg·m2/s2=1N·m=1J动能导入一1．物体由于运动而具有的能量叫。2.物体的导入二

1．由于物体处于一定高度而具有的能量叫。重力势能2.物体的重力势能等于物体重力和高度的乘积。3．国际单位：焦耳（J）4．重力势能是。表达重力势能时，要指明的位置。零势能面标量导入二1．由于物体处于一定高度而具有的能量叫动能定理

W合

：外力对物体做的总功

Ek初：物体初态的动能

Ek末：物体末态的动能1.内容：合力所做的功等于物体动能的变化量。表达式为：合或：W合=△Ek=Ek末-Ek初动能定理W合：外力对物体做的总功1.内容：合力所做的功等2．动能定理的实质：动能的改变是靠合外力做功来实现的，并且用合外力的功来量度动能的增量。W合>0W合<0其他能动能①当外力对物体做正功时，EK>0，物体的动能增加，这说明别的物体通过做功的方式，向这个物体输送了一部分能量；2．动能定理的实质：W合>0其他能动能①当外力对物体做52．动能定理的实质：动能的改变是靠合外力做功来实现的，并且用合外力的功来量度动能的增量。W合>0W合<0其他能动能②当外力对物体做负功（即物体克服外力做功）时，Ek<0，物体的动能减少，这说明这个物体向外输送了一部分能量；2．动能定理的实质：W合>0其他能动能②当外力对物体做62．动能定理的实质：动能的改变是靠合外力做功来实现的，并且用合外力的功来量度动能的增量。W合>0W合<0其他能动能③若合外力做功为零，Ek＝0，物体的动能保持不变。2．动能定理的实质：W合>0其他能动能③若合外力做功为73.适用条件：

既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况；既适用于直线运动，又适用于曲线运动。3.适用条件：既适用于恒力做功的情况，又适用于变力做功的情况8

例

汽车在水平的高速公路上做匀加速直线运动，经过100m的距离后，速度由10m/s增加到30m/s，汽车的质量为2×103kg，汽车前进时所受的阻力为车重的0.02倍,求汽车牵引力所做的功以及牵引力大小。例汽车在水平的高速公路上做匀加速直线运动9

汽车在运动过程中共受四个力的作用，如图所示FGFNFf重力和支持力不做功,只有牵引力和阻力做功

分析：WF=Fs,Wf=Ffscos180º=–0.02mgs

例

汽车在水平的高速公路上做匀加速直线运动，经过100m的距离后，速度由10m/s增加到30m/s，汽车的质量为2×103kg，汽车前进时所受的阻力为车重的0.02倍,求汽车牵引力所做的功以及牵引力大小。汽车在运动过程中共受四个力的作用，10根据动能定理得：由WF=Fs

得牵引力大小为FGFNFf解：汽车在运动过程中共受四个力的作用，如图所示重力和支持力不做功,只有牵引力和阻力做功WF=Fs,Wf=Ffscos180º=–0.02mgs根据动能定理得：由WF=Fs得牵引力大小为FGFNF11

1.选择研究对象，分析研究对象的受力情况。计算研究对象所受各力在运动过程中对物体做功的大小和正负。

3.明确物体在运动过程中始、末动能的值。

4.根据动能定理，列出具体方程式。

5.代入数值，计算结果。

关键：

（1）正确计算物体所受外力的总功；

（2）明确物体在运动过程中初、末状态的动能值。

四、解题要点1.选择研究对象，分析研究对象的受力情况。(二)重力做功和重力势能变化首先看看重力作功有什么特点？

物体动能变化的量度是功，重力势能的变化是否也可以用作功表示出来？(二)重力做功和重力势能变化首先看看重力作功有什么特点？物131、重力做功：mgmgmgh1h2特点：重力做功只与它的起点与终点位置有关，而跟它的运动路径无关。WG=mgh1-mgh21、重力做功：mgmgmgh1h2特点：重力做功只与它的起点142、重力作功与重力势能的变化h例：分析小球上升和下落过程中重力作功和重力势能的变化。

上升过程中，重力作功

,重力势能增加

。－mghmgh

下落过程中，重力作功

,重力势能减少

。（或称增加－mgh）mghmgh结论：重力做多少正功，重力势能就减少多少；重力做多少负功，重力势能就增加多少。可见：重力做功的多少，完全可以量度重力势能的变化。2、重力作功与重力势能的变化h例：分析小球上升和下落过程中重15练习

塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=10m的高度匀速运到高为h2=3m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？(g=10m/s-2)分析：重力做功为：

WG=mg(h1-h2)=14000J

WG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2

=14000J重力势能减少了14000J重力做正功重力势能减少若物体加速或减速下降呢？练习塔吊把一质量为200kg的物体，16练习

塔吊把一质量为200kg的物体，从距地面高为h1=3m的高度匀速运到高为h2=10m的地方，重力做了多少功？物体的重力势能如何变化？(g=10m/s-2)分析：重力做功为：

WG=mg(h1-h2)=－14000JWG=Ep1-Ep2=mgh1-mgh2

=-14000J重力势能增加了14000J重力做负功重力势能增加若物体加速或减速上升呢？练习塔吊把一质量为200kg的物体，17小结一、重力做功的特点：与路径无关，只与起点和终点的高度差有关二、重力势能：地球上的物体具有的与它高度有关的能量。表达式：三、重力做功与重力势能变化的关系重力做正功，重力势能减少重力做负功，重力势能增加四、重力势能是相对的，正负表示大小。一般不加说明是以地面或题目中的最低点所在的平面作为零势能参考面。五、势能是系统能

小结一、重力做功的特点：(三)功和能的关系1.做功的过程总是伴随着能量的改变，做了多少功，就有多少能量改变。

功是能量转化的量度(三)功和能的关系1.做功的过程总是伴随着能量的改变，做了多19WG＝EP初－

EP末＝-

∆EP(1)动能定理合力所做的功等于物体动能的变化。W合=Ek末-Ek初=△Ek(2)重力作功与重力势能的变化重力做多少正功，重力势能就减少多少；重力做多少负功，重力势能就增加多少。WG＝EP初－EP末＝-∆EP(1)动能定理合力所做20例：关于功和能,下列说法中正确的是：()A.能就是功，功就是能B.做功越多，物体的能就越大C.外力对物体不做功，这个物体就没有能D.能量转化的多少可以用功来量度D例：关于功和能,下列说法中正确的是：()D212.功和能的联系与区别功和能量都是标量，单位都是焦耳（J）。功是量度能的变化的(做功可以使物体具有的能量发生变化)。功的大小等于转化的能量，但功不是能。能是反映物质的运动状态的物理量,是状态量。功是和物体运动状态变化过程有关的物理量，是过程量。2.功和能的联系与区别功和能量都是标量，单位都是焦耳（J）。22例：已知功W1=2J,功W2=-10J,则：A.W1较大B.W2较大C.一样大D.不能比较大小分析：

W1=2J表示有2J的能量发生转化，

W2=-10J表示有10J的能量发生转化。所以，答案B正确。例：已知功W1=2J,功W2=-10J,则：分析：23例：已知功W1=2J,功W2=-10J,则：A.W1较大B.W2较大C.一样大D.不能比较大小注意：功的正负仅表示改变物体运动状态的不同效果。例如，重力做正功表明重力势能转化为其他形式的能；重力做负功表明其他形式的能转化为重力势能。

例：已知功W1=2J,功W2=-10J,则：注意：24

一物体做变速运动时，下列说法正确的（）

A．合外力一定对物体做功，使物体动能改变B．物体所受合外力一定不为零C．合外力一定对物体做功，但物体动能可能不变D．物体加速度一定不为零BD练习一一物体做变速运动时，下列说法正确的（25功能量变化功能关系重力做功WG＝mgh重力势能变化ΔEpW