第1節(jié)追尋守恒量能量第2節(jié)功,學(xué)考報(bào)告,基礎(chǔ)梳理,1.伽利略在斜面實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)啟發(fā)性的事實(shí)，無(wú)論斜面陡些，還是緩些，小球最后總會(huì)在斜面上的某點(diǎn)速度為零，這點(diǎn)距斜面底端的豎直高度與它出發(fā)時(shí)的高度相同。,在物理學(xué)中，我們把這一事實(shí)說(shuō)成是“某個(gè)量是守恒的”并且把這個(gè)量叫做能量。,2.動(dòng)能和勢(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位置而具有的能量。,3.在伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)中，小球的_和_可以相互轉(zhuǎn)化。,4.能量的性質(zhì),(1)能量是一個(gè)_，是描述物體(或系統(tǒng))運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的一個(gè)物理量。(2)自然界中物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)是多種多樣的，相對(duì)于各種不同的運(yùn)動(dòng)形式有各種不同形式的能量。(3)各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量的總量是_的。,運(yùn)動(dòng),勢(shì)能,動(dòng)能,狀態(tài)量,不變,典例精析,【例1】伽利略理想斜面實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識(shí)到引入能量概念的重要性。在此理想實(shí)驗(yàn)中，能說(shuō)明能量在小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不變的理由是(),A.小球滾下斜面時(shí)，高度降低，速度增大B.小球滾上斜面時(shí)，高度增加，速度減小C.小球總能準(zhǔn)確地到達(dá)與起始點(diǎn)相同的高度D.小球能在兩斜面之間來(lái)回運(yùn)動(dòng),解析在伽利略的理想斜面實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)小球從斜面滾下時(shí)，小球的高度在降低，而速度卻在增大，小球的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能；當(dāng)小球滾上另一斜面時(shí)，小球的高度在增加，而速度卻在減小，小球的動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。小球總能達(dá)到與起始點(diǎn)相同的高度，說(shuō)明在轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能的總量保持不變。答案C,即學(xué)即練,1.物質(zhì)、能量、信息是構(gòu)成世界的基本要素，下面關(guān)于能量的認(rèn)識(shí)中錯(cuò)誤的是(),A.能量是一個(gè)守恒量B.同一個(gè)物體可能同時(shí)具有多種形式的能量C.物體對(duì)外做了功，它的能量一定發(fā)生了轉(zhuǎn)化D.地面上滾動(dòng)的足球最終停下來(lái)，說(shuō)明能量消失了解析能量的概念是在人類對(duì)能量守恒的認(rèn)識(shí)過(guò)程中形成的，它的重要特性就是守恒，物體對(duì)外做功的過(guò)程即是能量釋放的過(guò)程，功是能量轉(zhuǎn)化的標(biāo)志和量度。地面上滾動(dòng)的足球最終停下來(lái)，其機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，能量并沒(méi)有消失。故選項(xiàng)A、B、C正確，D錯(cuò)誤。答案D,基礎(chǔ)梳理,1.概念,一個(gè)物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了一段位移，我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。,2.做功的因素,力和物體在力的方向上發(fā)生的位移，是做功的兩個(gè)不可缺少的因素。,3.功的大小,力對(duì)物體做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余弦這三者的乘積。,4.計(jì)算式,WFlcos。,5.單位,在國(guó)際單位制中，功的單位是焦耳，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)是J。,6.標(biāo)矢性,功是標(biāo)量，只有大小，沒(méi)有方向。,典例精析,【例2】如圖1所示，一個(gè)人用與水平方向成60角的力F40N拉一個(gè)木箱，在水平地面上沿直線勻速前進(jìn)了8m，求：,圖1,(1)拉力F對(duì)木箱所做的功；(2)摩擦力對(duì)木箱所做的功。,解析如圖所示，木箱受到重力、支持力、拉力和摩擦力的作用。其中重力和支持力的方向與位移的方向垂直，所以只有拉力和摩擦力對(duì)木箱做功。由于木箱做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所以摩擦力跟拉力在水平方向上的分力大小相等、方向相反，拉力做正功，摩擦力做負(fù)功。,根據(jù)WFlcos可得(1)拉力對(duì)木箱所做的功為W1Flcos604080.5J160J(2)摩擦力Ff對(duì)木箱所做的功為W2Fflcos180Fcos60lcos180400.58(1)J160J答案(1)160J(2)160J,即學(xué)即練,2.用水平恒力F作用于質(zhì)量為M的物體上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)距離s，恒力做功為W1，再用該恒力作用于質(zhì)量為m(m<M)的物體上，使之在粗糙的水平面上移動(dòng)距離s，恒力做功為W2，則兩次恒力做功的關(guān)系是(),A.W1W2B.W1<W2C.W1W2D.無(wú)法判斷,解析根據(jù)功的定義，力F所做的功只與F的大小及物體在力F的方向上發(fā)生的位移大小有關(guān)，必須要明確哪個(gè)力在哪個(gè)過(guò)程中做的功，與物體是否受其他力及物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等其他因素?zé)o關(guān)。雖然兩次恒力做功的過(guò)程中物體的質(zhì)量不同、接觸面粗糙程度不同，但兩次的力、力方向上的位移均相同，由WFlcos知兩種情況下力所做的功相等。答案C,基礎(chǔ)梳理,由WFlcos可知：,0,正,動(dòng),<,負(fù),克服,阻,典例精析,【例3】質(zhì)量為m的物體，靜止在傾角為的斜面上，斜面沿水平方向向右勻速移動(dòng)了距離L，如圖2所示，物體相對(duì)斜面靜止，則下列說(shuō)法正確的是(),圖2,A.重力對(duì)物體m做正功B.合力對(duì)物體m做正功C.摩擦力對(duì)物體m做負(fù)功D.支持力對(duì)物體m不做功,解析物體的受力和位移如圖所示。支持力FN與位移x的方向的夾角<90，故支持力做正功，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；重力mg與位移x的方向垂直，故重力不做功，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；摩擦力Ff與位移x的夾角大于90，故摩擦力做負(fù)功，選項(xiàng)C正確；物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)，所受合力為零，合力不做功，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤。答案C,即學(xué)即練,3.一人乘電梯從1樓到20樓，在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速，后勻速，再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，則電梯對(duì)人的支持力的做功情況是(),A.加速時(shí)做正功，勻速時(shí)不做功，減速時(shí)做負(fù)功B.加速時(shí)做正功，勻速和減速時(shí)做負(fù)功C.加速和勻速時(shí)做正功，減速時(shí)做負(fù)功D.始終做正功解析在加速、勻速、減速的過(guò)程中，支持力與人的位移方向始終相同，所以支持力始終對(duì)人做正功，故D正確。答案D,基礎(chǔ)梳理,雖然力、位移都是矢量，但功是標(biāo)量，物體受到多個(gè)力的作用時(shí)，計(jì)算合力的功(即總功)，要考慮這些力共同的效果，一般有以下兩種方法：(1)先由WFlcos計(jì)算各個(gè)力對(duì)物體所做的功W1、W2、W3、然后求所有力做功的代數(shù)和，即W合W1W2W3(2)先由力的合成或根據(jù)牛頓第二定律求出合力F合，然后由W合F合lcos計(jì)算總功，此時(shí)為F合的方向與l的方向間的夾角。,典例精析,【例4】如圖3所示，質(zhì)量為m2kg的物體靜止在水平地面上，受到與水平地面夾角為37、大小F10N的拉力作用，物體移動(dòng)了l2m，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.3，g取10m/s2。求,圖3,(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(duì)物體進(jìn)行受力分析，如圖所示。W1Flcos1020.8J16J(2)FNGFsin20N100.6N14NFfFN0.314N4.2NW2Fflcos1804.22J8.4J(3)W3Glcos900(4)W4FNlcos900(5)WW1W2W3W47.6J也可由合力求總功F合FcosFf100.8N4.2N3.8NF合與l方向相同，所以WF合l3.82J7.6J答案(1)16J(2)8.4J(3)0(4)0(5)7.6J,