（新課標(biāo)）2018-2019學(xué)年高考物理 2.1-2.2 追尋守恒量 —— 能量 功課件.ppt

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1、2.1追尋守恒量 能量,2.2功,一、追尋守恒量能量 觀(guān)圖助學(xué),甲,乙,(1)如圖甲所示，射箭運(yùn)動(dòng)員正在參加射箭比賽。射箭過(guò)程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？ (2)如圖乙所示，在游樂(lè)場(chǎng)里，“過(guò)山車(chē)”運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？,1.伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)探究,靜止,相同,能量,能,2.動(dòng)能與勢(shì)能：(1)動(dòng)能：物體由于_______而具有的能量。 (2)勢(shì)能：相互作用的物體憑借其_______而具有的能量。 (3)能量轉(zhuǎn)化：小球的動(dòng)能和勢(shì)能可以相互_______ 。,運(yùn)動(dòng),,,理解概念,判斷下列說(shuō)法是否正確。 (1)伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了能量這個(gè)守恒量。( ) (2)在上述實(shí)驗(yàn)中，若有摩擦，則hAhB

2、。( ) (3)在上述實(shí)驗(yàn)中，若有摩擦，能量不再守恒。( ),位置,轉(zhuǎn)化,,二、功 觀(guān)圖助學(xué),(1)舉重運(yùn)動(dòng)員把杠鈴舉高的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功嗎？重力對(duì)杠鈴做功嗎？做什么功？ (2)舉重運(yùn)動(dòng)員舉著杠鈴不動(dòng)(保持3秒即成功)的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員對(duì)杠鈴做功嗎？重力對(duì)杠鈴做功嗎？做什么功？,1.概念：一個(gè)物體受到力的作用，并在_____________發(fā)生了一段位移，這個(gè)力就對(duì)物體做了功。 2.做功的兩個(gè)因素,力的方向上,力,位移,3.公式,(1)力F與位移l同向時(shí)，W______。 (2)力F與位移l夾角為時(shí)，W__________。其中F、l、分別為_(kāi)_________、________

3、________和___________方向的夾角。,4.單位：國(guó)際單位制中，功的單位是______，符號(hào)是______。,Fl,Flcos ,力的大小,位移的大小,力與位移,焦耳,J,5.正功和負(fù)功,不做功,正功,負(fù)功,6.總功的計(jì)算,(1)各個(gè)分力分別對(duì)物體所做功的_________。 (2)幾個(gè)力的________對(duì)物體所做的功。,代數(shù)和,,,理解概念,判斷下列說(shuō)法是否正確。 (1)有力作用在物體上，并且物體也發(fā)生了位移時(shí)，力對(duì)物體一定做了功。 ( ) (2)力對(duì)物體不做功，說(shuō)明物體的位移一定為零。( ) (3)力F1做功10 J，F(xiàn)2做功15 J，力F1比F2做功少。( )

4、 (4)用力推汽車(chē)，雖然汽車(chē)沒(méi)動(dòng)，但推車(chē)者累得滿(mǎn)頭大汗，所以說(shuō)推車(chē)者對(duì)汽車(chē)做了功。( ),合力,,,觀(guān)察探究,如圖1所示，馬拉著小車(chē)(包括人)沿水平面勻速前進(jìn)了一段距離。,對(duì)功的理解,圖1,(1)小車(chē)(包括人)受到幾個(gè)力作用？每個(gè)力對(duì)小車(chē)做功嗎？是正功還是負(fù)功？ (2)馬對(duì)小車(chē)做的功是否等于馬的拉力F(設(shè)F與水平方向的夾角為)和小車(chē)的位移l的乘積？ (3)拉力F一般分解為哪兩個(gè)分力？F做的功與哪個(gè)分力做的功相同？ 答案(1)小車(chē)(包括人)受4個(gè)力作用：重力、支持力、拉力、摩擦力，其中拉力做正功，摩擦力做負(fù)功，重力和支持力不做功。 (2)不等于。因?yàn)閃Flcos 。 (3)拉力可以分解為沿水

5、平方向和豎直方向的兩個(gè)分力。F做的功與水平方向分力做的功相同。,探究歸納 1.對(duì)功的理解,(1)兩個(gè)決定因素 作用在物體上的外力； 物體在力的方向上的位移。 (2)功是力在空間上的積累效應(yīng)，它總是與一個(gè)過(guò)程相聯(lián)系。因此，功是一個(gè)過(guò)程量。計(jì)算功時(shí)，一定要明確是哪個(gè)力在哪一過(guò)程中對(duì)物體做的功。,2.對(duì)公式WFlcos 的理解,(1)WFlcos 可理解為功等于力F與沿力F方向的位移lcos 的乘積。 (2)WFcos l，也可理解為功等于沿位移方向的分力Fcos 與位移l的乘積。 (3)適用條件：公式WFlcos 只適用于計(jì)算恒力做功，若是變力做功，此公式不再適用。,3.正功和負(fù)功的物理意義,功是

6、標(biāo)量，只有大小沒(méi)有方向，功的正、負(fù)既不表示功有方向，也不表示功的數(shù)值大小。正功和負(fù)功只表示兩種相反的做功效果，功的正、負(fù)有如下含義：,試題案例,例1 如圖2所示，物體在力的作用下在水平面上發(fā)生一段位移l，試分別計(jì)算這四種情況下力F對(duì)物體所做的功。設(shè)在這四種情況下力F和位移l的大小都相同：F10 N，l1 m，角的大小如圖所示，分別說(shuō)明每種情況下力F做功的正負(fù)，并求出功。,圖2,答案見(jiàn)解析,,針對(duì)訓(xùn)練1 (2018煙臺(tái)高一檢測(cè))如圖3所示，在向右做勻減速運(yùn)動(dòng)的車(chē)廂內(nèi)，一人用力向前推車(chē)廂，該人與車(chē)廂始終保持相對(duì)靜止。則下列說(shuō)法中正確的是(),A.人對(duì)車(chē)廂的推力不做功B.人對(duì)車(chē)廂的推力做負(fù)功 C.車(chē)

7、廂對(duì)人的作用力做正功D.車(chē)廂對(duì)人的作用力做負(fù)功,圖3,解析人對(duì)車(chē)廂的推力方向向右，與車(chē)廂的位移方向相同，人對(duì)車(chē)廂的推力做正功，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；人隨車(chē)廂一起向右減速，人運(yùn)動(dòng)的加速度方向向左，根據(jù)牛頓第二定律知車(chē)廂對(duì)人的水平作用力的方向向左，與車(chē)的位移方向相反，車(chē)廂對(duì)人的作用力做負(fù)功，選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤。 答案D,總功的求解思路,如圖4所示，坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m，在與水平面成角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移動(dòng)了一段距離l。,觀(guān)察探究,圖4,雪橇做勻加速運(yùn)動(dòng)，合力做什么功？雪橇做勻減速運(yùn)動(dòng)，合力做什么功？怎樣求合力的功？ 答案雪橇做勻加速運(yùn)動(dòng)，合力做正功。雪橇做勻減速運(yùn)動(dòng)，合力做負(fù)

8、功。合力的功等于拉力F做的功與摩擦力做的功的代數(shù)和，或者等于拉力和摩擦力的合力做的功。,探究歸納 求合力做功的兩種方法,由合力與分力的等效替代關(guān)系知，合力與分力做功也是可以等效替代的，因此計(jì)算合力的功有兩種方法： (1)先求物體所受的合力，再根據(jù)公式W合F合lcos 求合力的功。(此法適用于合力恒定的情況。) (2)先根據(jù)WFlcos ，求每個(gè)分力做的功W1、W2Wn，再根據(jù)W合W1W2Wn，求合力的功，即合力做的功等于各個(gè)力做功的代數(shù)和。(此法適用于任何情況。),試題案例,例2 (2018洛陽(yáng)高一檢測(cè))一個(gè)質(zhì)量m2 kg的物體，受到與水平方向成37角斜向上方的力F10 N作用，在水平地面上移

9、動(dòng)的距離l2 m，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，g取10 m/s2，求外力對(duì)物體所做的總功。(cos 370.8，sin 370.6),圖5,解析物體受到的摩擦力為 FfFN(mgFsin 37)0.3(210100.6) N4.2 N 解法一：先求合力，再求總功 物體受到的合力為 F合Fcos 37Ff100.8 N4.2 N3.8 N 所以WF合l3.82 J7.6 J。,解法二：先求各力做的功，再求總功 拉力F對(duì)物體所做的功為 W1Flcos 371020.8 J16 J 摩擦力Ff對(duì)物體所做的功為 W2Fflcos 1804.22 J8.4 J 由于重力、支持力對(duì)物體不做功，故外力

10、對(duì)物體所做的總功W等于W1和W2的代數(shù)和 所以WW1W27.6 J。 答案7.6 J,,求合力功的兩種方法選擇 (1)如果物體處于平衡狀態(tài)或某一方向受力平衡(合力等于零)，或者物體在某一方向上做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)(合力等于ma)，先求合力再求功的方法更簡(jiǎn)捷。此法僅適用于幾個(gè)力同時(shí)作用于物體上，且合力恒定的情況。 (2)如果物體所受的力中有的不做功，有的做功且方便求得該力的功時(shí)，選擇W合W1W2Wn簡(jiǎn)單方便。此法既適用于幾個(gè)力同時(shí)作用，還適用于幾個(gè)力作用時(shí)間有先后的情況。,針對(duì)訓(xùn)練2 如圖6所示，質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為的斜面上，當(dāng)斜面體受力F作用后，物體隨斜面一起沿水平面勻速移動(dòng)距離l。,圖6,(1)求物體所受各力對(duì)物體做的功分別是多少？ (2)斜面對(duì)物體做的功是多少？ (3)合外力對(duì)物體做的功是多少？,答案(1)見(jiàn)解析(2)0(3)0,變力做功的計(jì)算方法,【針對(duì)練習(xí)】一物體所受的力F隨位移x變化的圖象如圖7所示，求在這一過(guò)程中，力F對(duì)物體做的功為(),圖7 A.3 J B.6 J C.7 J D.8 J,答案B,