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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 觀圖助學,甲,乙,(1)如圖甲所示，射箭運動員正在參加射箭比賽。射箭過程中能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？ (2)如圖乙所示，在游樂場里，“過山車”運動過程中的能量是怎樣轉(zhuǎn)化的？,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：小球的動能和勢能可以相互_______ 。,運動,,,理解概念,判斷下列說法是否正確。 (1)伽利略的理想斜面實驗發(fā)現(xiàn)了能量這個守恒量。( ) (2)在上述實驗中，若有摩擦，則hAhB

2、。( ) (3)在上述實驗中，若有摩擦，能量不再守恒。( ),位置,轉(zhuǎn)化,,二、功 觀圖助學,(1)舉重運動員把杠鈴舉高的過程中，運動員對杠鈴做功嗎？重力對杠鈴做功嗎？做什么功？ (2)舉重運動員舉著杠鈴不動(保持3秒即成功)的過程中，運動員對杠鈴做功嗎？重力對杠鈴做功嗎？做什么功？,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。 2.做功的兩個因素,力的方向上,力,位移,3.公式,(1)力F與位移l同向時，W______。 (2)力F與位移l夾角為時，W__________。其中F、l、分別為__________、________

3、________和___________方向的夾角。,4.單位：國際單位制中，功的單位是______，符號是______。,Fl,Flcos ,力的大小,位移的大小,力與位移,焦耳,J,5.正功和負功,不做功,正功,負功,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,,,理解概念,判斷下列說法是否正確。 (1)有力作用在物體上，并且物體也發(fā)生了位移時，力對物體一定做了功。 ( ) (2)力對物體不做功，說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，雖然汽車沒動，但推車者累得滿頭大汗，所以說推車者對汽車做了功。( ),合力,,,觀察探究,如圖1所示，馬拉著小車(包括人)沿水平面勻速前進了一段距離。,對功的理解,圖1,(1)小車(包括人)受到幾個力作用？每個力對小車做功嗎？是正功還是負功？ (2)馬對小車做的功是否等于馬的拉力F(設F與水平方向的夾角為)和小車的位移l的乘積？ (3)拉力F一般分解為哪兩個分力？F做的功與哪個分力做的功相同？ 答案(1)小車(包括人)受4個力作用：重力、支持力、拉力、摩擦力，其中拉力做正功，摩擦力做負功，重力和支持力不做功。 (2)不等于。因為WFlcos 。 (3)拉力可以分解為沿水

5、平方向和豎直方向的兩個分力。F做的功與水平方向分力做的功相同。,探究歸納 1.對功的理解,(1)兩個決定因素 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，它總是與一個過程相聯(lián)系。因此，功是一個過程量。計算功時，一定要明確是哪個力在哪一過程中對物體做的功。,2.對公式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 只適用于計算恒力做功，若是變力做功，此公式不再適用。,3.正功和負功的物理意義,功是

6、標量，只有大小沒有方向，功的正、負既不表示功有方向，也不表示功的數(shù)值大小。正功和負功只表示兩種相反的做功效果，功的正、負有如下含義：,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，試分別計算這四種情況下力F對物體所做的功。設在這四種情況下力F和位移l的大小都相同：F10 N，l1 m，角的大小如圖所示，分別說明每種情況下力F做功的正負，并求出功。,圖2,答案見解析,,針對訓練1 (2018煙臺高一檢測)如圖3所示，在向右做勻減速運動的車廂內(nèi)，一人用力向前推車廂，該人與車廂始終保持相對靜止。則下列說法中正確的是(),A.人對車廂的推力不做功B.人對車廂的推力做負功 C.車

7、廂對人的作用力做正功D.車廂對人的作用力做負功,圖3,解析人對車廂的推力方向向右，與車廂的位移方向相同，人對車廂的推力做正功，選項A、B錯誤；人隨車廂一起向右減速，人運動的加速度方向向左，根據(jù)牛頓第二定律知車廂對人的水平作用力的方向向左，與車的位移方向相反，車廂對人的作用力做負功，選項D正確，C錯誤。 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了一段距離l。,觀察探究,圖4,雪橇做勻加速運動，合力做什么功？雪橇做勻減速運動，合力做什么功？怎樣求合力的功？ 答案雪橇做勻加速運動，合力做正功。雪橇做勻減速運動，合力做負

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系知，合力與分力做功也是可以等效替代的，因此計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洛陽高一檢測)一個質(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、動的距離l2 m，物體與地面間的動摩擦因數(shù)為0.3，g取10 m/s2，求外力對物體所做的總功。(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對物體所做的功為 W1Flcos 371020.8 J16 J 摩擦力Ff對物體所做的功為 W2Fflcos 1804.22 J8.4 J 由于重力、支持力對物體不做功，故外力

10、對物體所做的總功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運動(合力等于ma)，先求合力再求功的方法更簡捷。此法僅適用于幾個力同時作用于物體上，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，選擇W合W1W2Wn簡單方便。此法既適用于幾個力同時作用，還適用于幾個力作用時間有先后的情況。,針對訓練2 如圖6所示，質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為的斜面上，當斜面體受力F作用后，物體隨斜面一起沿水平面勻速移動距離l。,圖6,(1)求物體所受各力對物體做的功分別是多少？ (2)斜面對物體做的功是多少？ (3)合外力對物體做的功是多少？,答案(1)見解析(2)0(3)0,變力做功的計算方法,【針對練習】一物體所受的力F隨位移x變化的圖象如圖7所示，求在這一過程中，力F對物體做的功為(),圖7 A.3 J B.6 J C.7 J D.8 J,答案B,