歡迎進(jìn)入物理課堂 第七章機(jī)械能守恒定律 2 功 1 追尋守恒量 能量 勞厄 費(fèi)恩曼 1伽利略的理想實(shí)驗(yàn)說明什么 2什么是勢能和動能 3你能舉出生活中的守恒事例嗎 一追尋守恒量 伽利略的理想實(shí)驗(yàn) 伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn) 斜面均光滑 高度 速度 此消彼長 在不變中又蘊(yùn)涵了什么呢 伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明 小球在運(yùn)動過程中 有某一量是守恒的 這個量叫做能量或能 說明 能量與物體的運(yùn)動相對應(yīng) 是對物體不同運(yùn)動形式的統(tǒng)一的量度 不同的運(yùn)動形式對應(yīng)不同的能量 幾種常見的能量形式 相互作用的物體憑借其位置而具有的能 叫做勢能 勢能包括重力勢能和彈性勢能 物體由于運(yùn)動而具有的能 叫做動能 探究1 滾擺中的能量轉(zhuǎn)化 探究2 單擺中的能量轉(zhuǎn)化 1 在圖5 1所示的伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)中 斜面光滑 以下說法正確的是 A 小球從A到B運(yùn)動的過程動能保持不變B 小球從A到B運(yùn)動的過程勢能減少C 只有小球從B到C運(yùn)動的過程中動能和勢能的總和不變D 小球在斜面CD上運(yùn)動的最大距離等于AB2 下列實(shí)例中 動能轉(zhuǎn)化為勢能的是 A 豎直上拋的正在上升的石塊 B 上緊發(fā)條的玩具汽車正在行駛 C 從高處下落的乒乓球D 從斜槽上滾下的鋼珠 B A 3 關(guān)于伽利略的斜面實(shí)驗(yàn) 以下說法正確的是 A 無論斜面是否光滑 小球滾上的高度一定與釋放的高度相同 B 實(shí)際上 小球滾上的高度會比釋放的高度要小一些 C 只有在斜面絕對光滑的理想條件下 小球滾上的高度才與釋放的高度相同 D 伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)反映了在小球的運(yùn)動過程中存在某個守恒量 BCD 在認(rèn)識能量的歷史過程中 人們建立了功的概念 因而功和能是兩個密切聯(lián)系的物理量 即如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化 那么這個力一定對物體做了功 那么 功的概念是怎么建立的 我們又怎樣計算呢 請同學(xué)們回憶初中學(xué)過的功的知識 舉例說明什么是做功過程 做功過程需要滿足什么條件 做功的兩個必要因素 公式 W Fl 功的單位 焦耳符號 J 力 物體在力的方向上通過一定的距離 發(fā)生位移 二功 如圖 物塊在水平拉力F作用下發(fā)生位移l 拉力F做功W Fl l 重力mg不做功 支持力FN不做功 做功的兩個必要因素 力 物體在力的方向上 發(fā)生位移 力的方向和位移的方向相同時 W Fl 力的方向和位移的方向垂直時 不做功 力的方向和位移的方向夾角時 結(jié)論 l F F 其中為力的方向與位移的方向之間的夾角 結(jié)論 F l l l F 其中為力的方向與位移的方向之間的夾角 方案2 分解位移 說明 力和位移必須具備同時性 只適用于求恒力做功 F表示力的大小 l表示位移的大小 表示力的方向和位移的方向之間的夾角 如何判斷力的方向與位移的方向之間的夾角 數(shù)學(xué)知識 兩條直線的夾角 兩條有向線段的夾角 討論 當(dāng)時 當(dāng)時 當(dāng)時 W 0 力對物體做正功 W 0 力對物體不做功 W 0 力對物體做負(fù)功 或說成物體克服這個力做功 小車的位移為l 水平向右 求外力F做的功 思考 功是標(biāo)量還是矢量 如何判斷一個物理量是標(biāo)量還是矢量 1 標(biāo)量沒有方向 矢量有方向 2 運(yùn)算法則標(biāo)量代數(shù)相加減 矢量加減滿足平行四邊形法則 在光滑水平面上 物體受兩個沿水平方向 互相垂直的大小分別為3N和4N的恒力 從靜止開始運(yùn)動10m 求每個力做的功和合力做的功 F 5N 結(jié)論 功是標(biāo)量 代數(shù)和 功的正 負(fù)號不表示方向 僅表示做功的效果不同 計算幾個力所做總功的方法 2 先求出各個力所做的功 再求其代數(shù)和 1 先求出這幾個力的合力F的大小和方向 再求合力F所做的功 即為總功 例1 一個質(zhì)量m 150kg的雪橇 受到與水平方向成角斜向上方的拉力F 500N 在水平地面上移動的距離l 5m 物體與地面的滑動摩擦力f 100N 求力對物體所做的總功 學(xué)生練習(xí) 例2 如圖所示 光滑斜面長為l 底角為 固定在水平地面上 一質(zhì)量為m的物塊 不計大小 由斜面頂端開始下滑 求物塊下滑至底端的過程中各力做的功 l 學(xué)生練習(xí) 例3 如圖所示 在傾角 37 的斜面上 質(zhì)量m 10kg的物體在平行斜面向上的拉力F 120N作用下 沿斜面上滑距離l 2m 已知物體與斜面間動摩擦因數(shù) 0 5 1 計算各力對物體做的功 2 計算物體所受各力所做的總功 取g 10m s2 F 學(xué)生練習(xí) 例4 如圖所示 物體A放置在水平桌面上 其右側(cè)固定著一個定滑輪O 細(xì)繩跨過定滑輪 一端P固定在墻壁上 在另一端Q用水平力F向右 物體A向右滑動l的過程中 力F做了多少功 上 下兩段繩均保持水平 不計滑輪及繩的質(zhì)量 P 學(xué)生練習(xí) 正代表動力做功 使物體的能量增加 負(fù)代表阻力做功 使物體的能量減少 功是標(biāo)量 沒有方向 但是有正負(fù) 只適用于求恒力做功 一 伽利略斜面實(shí)驗(yàn)表明 有某一量是守恒的 這個量叫做能量 1 勢能 相互作用的物體憑借其位置而具有的能量 2 動能 物體由于運(yùn)動而具有的能量 二功 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來學(xué)校和回家的路上要注意安全