2017-2018學(xué)年高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第1節(jié) 追尋守恒量——能量 第2節(jié) 功課件 新人教版必修2.ppt
《2017-2018學(xué)年高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第1節(jié) 追尋守恒量——能量 第2節(jié) 功課件 新人教版必修2.ppt》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2017-2018學(xué)年高中物理 第7章 機(jī)械能守恒定律 第1節(jié) 追尋守恒量——能量 第2節(jié) 功課件 新人教版必修2.ppt(30頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
第1節(jié)追尋守恒量——能量第2節(jié)功,一、追尋守恒量閱讀教材第55~56頁第1節(jié)內(nèi)容,了解伽利略對能量的探究,知道勢能、動能的概念,知道能量相互轉(zhuǎn)化。,1.伽利略的斜面實驗探究,靜止,相同,能量,能,2.動能與勢能:(1)動能:物體由于_______而具有的能量。(2)勢能:相互作用的物體憑借其______而具有的能量。(3)能量轉(zhuǎn)化:小球的動能和勢能____(A.可以B.不可以)相互轉(zhuǎn)化。,運動,A,位置,思維拓展1.如圖1所示,射箭運動員正在參加射箭比賽。結(jié)合圖分析射箭過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。,圖1,2.如圖2所示,在游樂場里,“過山車”運動是一種非常有趣的刺激性游戲活動。結(jié)合圖分析過山車運動過程中的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的。,圖2,答案1.在射箭過程中,運動員將弓拉開的過程,是把人體的生物能(化學(xué)能)轉(zhuǎn)化為弓的彈性勢能;而箭在射出的過程中,又將弓的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動能。2.過山車從高處滑向低處時,重力勢能轉(zhuǎn)化為動能;過山車從低處向高處運動時,動能轉(zhuǎn)化為重力勢能。,二、功閱讀教材第57~59頁第2節(jié)內(nèi)容,知道功的概念,初步了解正功和負(fù)功的判斷方法。1.概念:一個物體受到力的作用,并在_____________發(fā)生了一段位移,這個力就對物體做了功。,力的方向上,2.做功的兩個因素:,力,位移,3.公式:(1)力F與位移l同向時,W=_____。(2)力F與位移l夾角為α?xí)r,W=______。其中F、l、α分別為__________、___________和__________方向的夾角。4.單位:國際單位制中,功的單位是_____,符號是____。,Fl,Flcosα,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.總功的計算(1)各個分力分別對物體所做功的_______。(2)幾個力的______對物體所做的功。,代數(shù)和,合力,思維拓展1.如圖3所示,人推著木箱在水平地面上運動。人推木箱前進(jìn)時,推力和摩擦力對木箱有沒有做功?如果做功,分別做的是正功還是負(fù)功?,圖3,2.一個物體受到兩個力的作用,其中F1做功10J,F(xiàn)2做功-15J,力F1和F2哪個力做的功多?兩力做的總功是多少?,答案1.做功。推力的方向與木箱的運動方向一致,做正功;摩擦力的方向與木箱的運動方向相反,做負(fù)功。2.F2做的功多。兩力做的總功為W=W1+W2=10J-15J=-5J。,[要點歸納],對功的理解,1.功是過程量:描述了力的作用效果在空間上的累積,它總與一個具體過程相聯(lián)系。2.對公式W=Flcosα的理解(1)相關(guān)性:由公式W=Flcosα可以看出力對物體做功,只與F、l、α有關(guān),與物體的運動狀態(tài)及物體是否還受其他作用力等因素均無關(guān)。,(2)同時性:計算時應(yīng)注意F與l必須具有同時性,即l必須是力F作用過程中物體發(fā)生的位移。(3)同一性:同一個客觀運動,相對于不同的參考系,位移l是不同的,在中學(xué)物理中約定,計算功都以地面為參考系,即l應(yīng)理解為“受力質(zhì)點的對地位移”。(4)適用性:明確公式W=Flcosα適用于計算恒力做功,若是變力做功,此公式不再適用。,3.正功與負(fù)功(1)功是標(biāo)量,只有正、負(fù),沒有方向,功的正負(fù)不表示大小。(2)正功、負(fù)功的物理意義,(3)一個力對物體做負(fù)功,往往說成物體克服這個力做功。,[精典示例],[例1]如圖4所示,物體在力的作用下在水平面上發(fā)生一段位移l,試分別計算這四種情況下力F對物體所做的功。設(shè)在這四種情況下力F和位移l的大小都相同:F=10N,l=1m,角θ的大小如圖所示,分別說明每種情況下力F做功的正負(fù),并求出功。,圖4,答案見解析,[針對訓(xùn)練1]一人乘電梯從1樓到20樓,在此過程中經(jīng)歷了先加速、后勻速、再減速的運動過程,則電梯支持力對人做功情況是()A.加速時做正功,勻速時不做功,減速時做負(fù)功B.加速時做正功,勻速和減速時做負(fù)功C.加速和勻速時做正功,減速時做負(fù)功D.始終做正功,解析要判斷功的正負(fù),可根據(jù)公式W=Flcosα中力和位移的夾角α來判斷。在加速、勻速、減速的過程中,支持力與人的位移方向始終相同,所以支持力始終對人做正功,故D對。答案D,[要點歸納],總功的兩種求解思路,(1)先確定物體所受的合力,再根據(jù)公式W合=F合lcosα求解合力的功。該方法適用于物體的合力不變的情況,常見的是發(fā)生位移l過程中,物體所受的各力均沒有發(fā)生變化。求解流程:,(2)先根據(jù)W=Flcosα,求出每個分力做的功W1、W2…Wn,再根據(jù)W合=W1+W2+…+Wn,求解合力的功,即合力做的功等于各個分力做功的代數(shù)和。該方法的適用范圍更廣,求解流程:,[精典示例],[例2]如圖5所示,質(zhì)量為m=2kg的物體靜止在水平地面上,受到與水平地面夾角為θ=37、大小F=10N的拉力作用,物體移動了l=2m,物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,sin37=0.6,cos37=0.8,g取10m/s2。求:,圖5,(1)拉力F所做的功W1;(2)摩擦力Ff所做的功W2;(3)重力G所做的功W3;(4)彈力FN所做的功W4;(5)合力F合所做的功W。,解析(1)對物體進(jìn)行受力分析,如圖所示。W1=Flcosθ=1020.8J=16J(2)FN=G-Fsinθ=20N-100.6N=14NFf=μFN=0.314N=4.2NW2=Fflcos180=-4.22J=-8.4J(3)W3=Glcos90=0(4)W4=FNlcos90=0(5)W=W1+W2+W3+W4=7.6J也可由合力求總功F合=Fcosθ-Ff=100.8N-4.2N=3.8NF合與l方向相同,所以W=F合l=3.82J=7.6J答案(1)16J(2)-8.4J(3)0(4)0(5)7.6J,[針對訓(xùn)練2]一物體置于光滑水平面上,受互相垂直的水平力F1、F2作用,如圖6所示,經(jīng)一段位移后,F(xiàn)1做功為6J,克服F2做功為8J,則F1、F2的合力做功為(),圖6,A.14JB.10JC.-2JD.2J答案C,1.(對功的理解)(2017莆田高一檢測)如圖7示,用同樣的力F拉同一物體,在甲(光滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)圖中通過同樣的距離,則拉力F的做功情況是(),圖7,A.甲中做功最少B.丁中做功最多C.做功一樣多D.無法比較答案C,2.(功的計算)(2017西安高一檢測)(多選)如圖8所示,一個物體放在水平面上,在跟豎直方向成θ角的斜向下的推力F的作用下沿平面向右移動了距離s,若物體的質(zhì)量為m,物體與地面之間的摩擦力大小為Ff,則在此過程中(),圖8,A.摩擦力做的功為-FfsB.力F做的功為FscosθC.合力F合做的功為Fssinθ-FfsD.重力做的功為mgs,解析物體與地面之間的摩擦力大小為Ff,物體的位移的大小為s,由功的公式可得W=-Ffs,所以選項A正確;力F與豎直方向成θ角,所以在水平方向的分力為Fsinθ,故F做的功為Fssinθ,所以選項B錯誤;物體所受合力F合=Fsinθ-Ff,故合力做的功W合=(Fsinθ-Ff)s=Fssinθ-Ffs,選項C正確;重力在豎直方向上,物體在豎直方向的位移是0,所以重力的功為0,選項D錯誤。,答案AC,3.(變力做功)如圖9所示,一根繩子繞過高4m的滑輪(大小、摩擦均不計),繩的一端拴一質(zhì)量為10kg的物體m,另一側(cè)沿豎直方向的繩被人拉住。若人拉住繩子前進(jìn)3m,使物體勻速上升,g取10m/s2。則人拉繩所做的功為(),圖9,A.500JB.300JC.100JD.50J,答案C,4.(正、負(fù)功的判斷)(多選)質(zhì)量為m的物體,靜止在傾角為θ的斜面上,斜面沿水平方向向右勻速移動了距離x,如圖10所示。物體相對斜面靜止,則下列說法正確的是(),圖10,A.重力對物體m做正功B.合力對物體m做功為零C.摩擦力對物體m做負(fù)功D.支持力對物體m做正功,解析物體的受力和移動的位移如圖所示。重力與位移垂直,故重力不做功,A選項錯誤;摩擦力Ff與位移x的夾角大于90,故摩擦力做負(fù)功,C選項正確;支持力FN與位移x的夾角α<90,故支持力做正功,D選項正確;物體做勻速運動,所受合力為零,合力不做功,故B選項正確。,答案BCD,5.(作用力和反作用力做的功)如圖11所示,木塊靜止在光滑的水平面上,一子彈沿水平方向射入木塊并留在其中。在此過程中,子彈鉆入木塊的深度為d,木塊的位移為l,木塊對子彈的阻力大小為F。則木塊對子彈的阻力做的功為__________,子彈對木塊的作用力做的功為____________。,圖11,解析對子彈受力分析可知,子彈受到木塊對它的作用力F,其方向與子彈發(fā)生的位移方向相反,子彈發(fā)生的位移大小是l+d,方向與木塊(子彈)運動方向相同。所以木塊對子彈的阻力做的功W1=F(l+d)cos180=-F(l+d)。由牛頓第三定律可知,子彈對木塊的反作用力大小也等于F,其方向與木塊發(fā)生的位移l方向相同,故子彈對木塊的作用力做的功W=Flcos0=Fl。答案-F(l+d)Fl,- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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