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课件网) 人教版高中物理必修2 §1.追寻守恒量———能量 §2.功 第七章 机械能守恒定律 1 追寻守恒量———能量 电能 生活中有各种不同形式的能量 风能 势能 动能 化学能 核能 内能 “有一个事实,如果你愿意,也可以说是一条定律,支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。它指出:有某一个量,我们把它称为能量,在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念……” ———诺贝尔物理学奖获得者费恩曼 伽利略理想斜面实验示意图 A B h h’ α β 斜面均光滑 A B h h 实验表明斜面上的小球在运动过程中好像“记得 ”自己起始的高度(或与高度相关的某个量)。 后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”,并且把这个量叫做能量或能。 最早提出能量概念 在伽利略斜面实验中,将小球提高到起始点的高度时,小球被赋予一种形式的能量———势能。 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。 A B h h α β 它们具有势能 物体由于运动而具有的能量叫做动能。 在伽利略斜面实验中,释放小球后,小球开始运动,获得速度,小球被赋予一种形式的能量———动能。 A B h h α β 它们具有动能 初中知识回顾: 功的概念又是什么呢?它是如何建立的呢? 功的概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了距离(位移),我们就说这个力对物体做了功。 科里奥利 2 功 l F F l 一、功 1、概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了位移,这个力就对物体做了功。 (1)人用力推课桌,课桌没有动,人做功了吗 分析: l = 0 F≠ 0 没有做功 (劳而无功) 实例分析: (2)用脚踢出足球,球在地面上滚动,滚动过程中,人对球做功了吗? 分析: l ≠ 0 F= 0 没有做功 (不劳无功) 分析: F≠ 0 没有做功 (垂直无功) F⊥l (3)手托着一个物体沿水平方向运动,手的支持力对物体做功了吗? l ≠ 0 作用在物体上的力: F 物体在力的方向上的位移: l,s,x 2、必要因素 同时满足,缺一不可 3、功的计算 (1)如果力的方向与物体的位移方向一致,功就等于力的大小和位移的大小的乘积。 W=Fl 当力的方向与位移方向既不相同也不垂直,如何求力所做的功呢? F l 思考与讨论 l F F α F α F α (方法一:分解力) 根据合力与分力的等效性,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题。 F2 F1 讨论:当拉力与水平方向的夹角为 α 时,物体沿水平方向的位移为 l,此时拉力F做的功应该是多少呢?(有几种求法?) (方法二:分解位移) W=Flcosα 力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。 F F F1 F2 F1 F2 α α l 说 明: ① F是作用在物体上的某个力或是合力(恒力) ② l是F作用下物体发生的位移(相对地面) ③ α是矢量F和l的夹角( 0~180°) ④ W只与F、l 、α有关,与物体运动状态等因素无关 4、单位:J(焦耳) 1J=1N m (2)如果力的方向与物体的位移方向不一致 W=Flcosα 辨认力的方向与位移方向的夹角 α F l 甲 答案:α α F l 乙 答案:π- α α F l 丙 答案: α α F l 丁 答案: π- α 技巧:将力的方向向位移方向旋转,当两者方向相同时,力所转过的角度就是力与位移的夹角。 观察与思考 人对小车做了功吗? 做功的情况相同吗? 夹角α的范围 COS α W 做功情况 物理意义 讨论:当α取不同值时,力做功有什么特点,填写下表。 >0 =0 <0 >0 =0 <0 F为动力 F为阻力 正功 负功 正负 不做功 W=Flcosα 二、正功和负功 2、力对物体做负功也可以说“物体克服力做功”(取绝对值)。 例如:“力F做了-5J的功” 可以说成“物体克服力F做了5J ... ...