物理：7.1《追尋守恒量》課件(新人教版必修2) - 副本課件

1、1追尋守恒量2 功伽利略理想斜伽利略理想斜面實驗（斜面面實驗（斜面均光滑）均光滑）ABhh小球的運動有什么特點？小球的運動有什么特點？小球高度降低的同時，速度在增加；高度升高的同時，速度在減小。小球運動中，有無小球運動中，有無守恒量（即有沒哪守恒量（即有沒哪個物理量保持不個物理量保持不變）？變）？伽利略斜面實驗表明，小球在運動過程伽利略斜面實驗表明，小球在運動過程中，中，“有某一量是守恒的有某一量是守恒的”，這個量叫，這個量叫做能量或能。做能量或能。相互作用的物相互作用的物體憑借其位置體憑借其位置而具有的能，而具有的能，叫做勢能。叫做勢能。物體由于運動物體由于運動而具有的能，而具有的能，叫做動

2、能。叫做動能。在伽利略斜面實驗中，勢能和動能是怎樣轉化的在伽利略斜面實驗中，勢能和動能是怎樣轉化的?ABhh做自由落體的小球的勢能和動能如何轉換？做自由落體的小球的勢能和動能如何轉換？改成豎直上拋呢？一、伽利略斜面實驗表明一、伽利略斜面實驗表明 “有某一量是守恒的有某一量是守恒的”，這個量叫，這個量叫做能量。做能量。二、能量二、能量 1、勢能：相互作用的物體憑借其位置、勢能：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量。而具有的能量。 2、動能：物體由于運動而具有的能量。、動能：物體由于運動而具有的能量。練習：7.2 功功一、功的概念一、功的概念1.1.定義：物體受到力的作用，并在定義：物體受到力的作

3、用，并在力方向上力方向上發(fā)生一段發(fā)生一段位移，就說力對物體做了功位移，就說力對物體做了功. .2.2.公式：公式：W=FscosW=Fscos，其中，其中 為為F F與與s s的夾角，的夾角，F(xiàn) F是力的大是力的大小，小，s s一般是物體相對地面的位移，而不是相對于和它一般是物體相對地面的位移，而不是相對于和它接觸的物體的位移接觸的物體的位移. .3.3.應用中的注意點應用中的注意點公式公式只只適用于適用于恒力恒力做功做功 F F和和S S是對應同一個物體的；是對應同一個物體的；恒力做功多少只與、及二者夾角余弦有關，而恒力做功多少只與、及二者夾角余弦有關，而與物體的加速度大小、速度大小、運動時

4、間長短等都與物體的加速度大小、速度大小、運動時間長短等都無關，即與物體的運動性質無關，同時與有無其它力無關，即與物體的運動性質無關，同時與有無其它力做功也無關。做功也無關。4.4.物理意義：功是能量轉化的量度物理意義：功是能量轉化的量度. .5.5.單位：焦耳單位：焦耳(J)(J)1J=1Nm.1J=1Nm.6.6.功是標量，沒有方向、但是有正負功是標量，沒有方向、但是有正負, ,當當009090時時WW0 0，力對物體做正功；，力對物體做正功；若物體做直線運動，由若物體做直線運動，由力和位移夾角力和位移夾角來判斷較方便。來判斷較方便。當當=90=90時時W=0W=0，力對物體不做功；，力對物

5、體不做功；當當9090180180時，時，WW0 0，力對物體做負功或，力對物體做負功或說成物體克服這個力做功說成物體克服這個力做功. .若物體做曲線運動，利用若物體做曲線運動，利用力和速度的夾角來判斷做。力和速度的夾角來判斷做。 時，力對物體做正功；時，力對物體做正功； 時，力對物體不做功。時，力對物體不做功。 時，力對物體做負功（或物時，力對物體做負功（或物體克服力做功）。體克服力做功）。7.7.合力的功合力的功有兩種方法：有兩種方法：（1 1）先求出合力，然后求總功）先求出合力，然后求總功（2 2）合力的功等于各分力所做功的代數(shù)和，即）合力的功等于各分力所做功的代數(shù)和，即例例1.1.重重

6、30N30N的物體在大小為的物體在大小為20N20N、方向與地面成、方向與地面成3030角的拉力作用下沿光滑水平面前進角的拉力作用下沿光滑水平面前進3m3m，則合，則合外力對物體做了外力對物體做了 J J的功的功. .30 3練習練習1.1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一質量在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一質量不同的木塊，在相同的拉力作用下，通過相同的位移，不同的木塊，在相同的拉力作用下，通過相同的位移，拉力對木塊做的功拉力對木塊做的功( )( )A.A.在光滑的水平面上較多在光滑的水平面上較多B.B.在粗糙的水平面上較多在粗糙的水平面上較多C.C.一樣多一樣多D.D.由小車運動所需

7、的時間決定由小車運動所需的時間決定C二二. .變力做功變力做功對于變力做功不能依定義式對于變力做功不能依定義式cosFsW 直接求解，但可依物理規(guī)律通過技巧的轉化間接求解。直接求解，但可依物理規(guī)律通過技巧的轉化間接求解。1.1.可用（可用（微元法微元法）無限分小法無限分小法來求來求, , 過程無限分小后，過程無限分小后， 可認為每小段是恒力做功?？烧J為每小段是恒力做功。2.2.平均力法平均力法： 若變力大小隨位移是若變力大小隨位移是線性線性變化，且變化，且方向不變方向不變時，可時，可將變力的平均值求出后用公式將變力的平均值求出后用公式cos2cos21sFFsFW3.3.利用圖像利用圖像，圖線

8、與坐標軸所包圍的面，圖線與坐標軸所包圍的面積即是力做功的數(shù)值。積即是力做功的數(shù)值。例例3 3 一輛馬車在力一輛馬車在力F=100NF=100N的作用下繞半徑為的作用下繞半徑為50m50m的的圓形軌道做勻速圓周運動，當車運動一周回到原位圓形軌道做勻速圓周運動，當車運動一周回到原位置時，車子克服阻力所做的功為多少置時，車子克服阻力所做的功為多少？解：解： 阻力的方向時刻在變，是變力做功的問題，不阻力的方向時刻在變，是變力做功的問題，不能直接由功的公式計算。能直接由功的公式計算。采用微元法解之，將圓分成很多很多小段，在這些小采用微元法解之，將圓分成很多很多小段，在這些小段中，力可以看作恒力，于是段中

9、，力可以看作恒力，于是Wf = fs1 fs2 fs3 fs4 fs5 = fs= Fs = 1002R= 3.14 104 JW克克= Wf= 3.14 104 J二二. .摩擦力做功的特點摩擦力做功的特點: :1.1.靜摩擦力做功的特點靜摩擦力做功的特點（1 1）靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做）靜摩擦力可以做正功，也可以做負功，還可以不做功。功。（2 2）在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的相互轉移）在靜摩擦力做功的過程中，只有機械能的相互轉移（靜摩擦力起著傳遞機械能的作用），而沒有機械能轉（靜摩擦力起著傳遞機械能的作用），而沒有機械能轉化為其他形式的能化為其他形式的能（3

10、3）相互摩擦的系統(tǒng)內，一對靜摩擦力所做功的代數(shù)）相互摩擦的系統(tǒng)內，一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總為零。和總為零。1.AB1.AB兩物體疊放在水平面上，保持相對靜止一兩物體疊放在水平面上，保持相對靜止一起向右做勻加速運動移動起向右做勻加速運動移動S S， 則摩擦力則摩擦力f f1 1對對A A做做功，功，f f2 2對對B B做做功。功。AaBf1f2W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0正正負負舉例說明舉例說明: :2.小木塊置于旋轉的水平轉臺上，隨轉臺小木塊置于旋轉的水平轉臺上，隨轉臺一起勻速轉動，小木塊受到的摩擦力對木一起勻速轉動，小木塊受到的摩擦力對木塊做塊做功。功。f0若小木塊隨轉臺一起加速轉動而沒有相對滑動若小木塊隨轉臺一起加速轉動而沒有相對滑動，則小木塊受到的摩擦力對木塊做，則小木塊受到的摩擦力對木塊做功。功。正正3.AB3.AB兩物體疊放在水平面上，兩物體疊放在水平面上，A A物體物體用線系在墻上，用線系在墻上，B B 物體在力物體在力 F F作用下向作用下向右運動，則右運動，則f f1 1對對A A做做功，功，f f2 2對對B B做做功。功。 FBAf1f20負負2.2.滑動摩擦力做功的特點：滑動摩擦力做功的特點：(1(1）滑動摩擦力可以對物體做正功，也可以對物體做）滑動摩擦力可以對物體做正功，也可以對物體做負功，當然也可以不做功。負功，當然也可