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1、第七章 机械能守恒定律1、2 追寻守恒量能量 功,“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: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,能量无处不在,一、伽利略斜面实验,小球“记得”原来的高度,“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量,相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。,势能,二、能量,动能,物体由于运动而具有的能量,分析伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）,高度（势能）,速度（动能）,逐渐减小,逐渐增大,逐渐增大,逐渐减小,三、动能与重力势能的相互转化,单摆
2、中的能量转化,水车,在物理变化的过程中，是否可能存在某一不变的物理量呢？,1.可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。2.重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。,四、“追寻守恒量”的意义,能量,力,如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功。,木材在起重机的拉力作用下重力势能增加了握力器在手的压力作用下弹性势能增加了,物体受到力的作用，并沿力的方向发生了一段位移，则该力对物体做了功。,1.功的定义：,2.做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上发生了一段位移,吊环过程中支撑不动时，虽有力的作用，但没有发生位移，因此力不做功。,l,A,B
3、,（1）当F与l同方向时:,l,（2）当F与l不同方向时，W=？,A,B,3.功的计算公式：,也可以对位移进行分解,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三者的乘积。,W:力对物体所做的功.单位:焦耳(J)(标量1J=1Nm),各符号的含义:,F:物体受到的力.单位:牛顿(N),l:物体发生的位移.单位:米(m),:力和位移之间的夹角.0,180,F是作用在物体上的某个力（如G、N、f等），但必为恒力,l是F的作用点相对于地面发生的位移,力对物体做的功只与F、l、三者有关，与物体的运动状态等因素无关。,（3）对公式 的理解：,五、正功和负功,1.当0时，cos1，,2
4、.当90时，W0，力对物体不做功,空中吊车,3.当090时，cos0，W0，力对物体做正功，该力为物体前进的动力。,吉尼斯世界纪录 强人拉动50吨卡车,4.当90180时，cos0，W0，力对物体做负功，该力成为物体前进的阻力，往往说成“物体克服某力做功”。,提醒：,1.功的正负不表示方向,即功不是矢量,而是标量.,2.当力F做正功时,说明F的作用是促进物体的运动(动力);当力F做负功时,说明F的作用是阻碍物体的运动(阻力).做负功时,可表述为:物体克服这个力做功.,蜘蛛侠挡火车,六、几个力做功的计算,如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动的位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各个力对
5、物体所做功的代数和是多少；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少？,解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90；F所做的功为：W1Fscos，滑动摩擦力f所做的功为：W2fscos180fs，各个力对物体所做功的代数和为：W=W1+W2=(Fcosf）s，根据正交分解法求得物体所受的合力，F合=Fcosf，合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：WF合scos0（Fcosf）s。,当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用什么方法来求解？,求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。,求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。,（为合力与位移方
6、向的夹角）,（W自身含有符号）,1.诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：“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现象”这条定律就是（）A.牛顿第一定律 B.牛顿第二定律C.牛顿第三定律 D.能量守恒定律,D,2.下列实例中,动能转化为势能的是()A.竖直上抛的正在上升的小球B.上紧发条的玩具汽车正在行驶时C.从高处下落的石块D.从斜槽上滚下的小球,A,3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能，把物体由于运动而具有的能量叫做动能,那么,伽利略的斜面实验可以给我们一个启示,关于这个启示正确的是（）小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的速度是
7、由高度转变而来的小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的高度是由速度转变而来的小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的动能是由势能转化而来的小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的势能是由动能转化而来的A.B.C.D.,B,4.（2012厦门高一检测）下列关于功的说法中，正确的是（）A.力对物体做的功多，说明物体的位移一定大B.力对物体不做功，说明物体一定没发生位移C.力对物体做负功，也可以说物体克服阻力做功D.外力对物体做功的代数和等于物体所受合外力做的功,CD,5.（2012长春高一检测）如图所示，木块A、B叠放在光滑水平面上，A
8、、B之间不光滑，用水平力F拉B，使A、B一起沿光滑水平面加速运动，设A对B的摩擦力为F1，B对A的摩擦力为F2，则以下说法正确的是（）A.F1对B做正功，F2对A不做功B.F1对B做负功，F2对A做正功C.F2对A做正功，F1对B不做功D.F2对A不做功，F1对A做正功,B,A,B,C,A.W1=W2 B.W1W2 C.W1W2 D.不能确定,6.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。拉力F做的功分别为W1和W2，则W1和W2的关系是（）,A,7.质量为m的物体沿倾角为的斜面匀速滑下，在通过位移s的过程中()A.重力对物体做功mgs
9、B.重力对物体做功mgssinC.支持力对物体做功mgscosD.摩擦力对物体做正功，大小为mgssin,B,8.把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f,则在物体从被抛出到落回地面的全过程中（）A.重力所做的功为零 B.重力所做的功为2mghC.空气阻力做的功为零 D.空气阻力做的功为-2fh,AD,一、能量 1.势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。2.动能：物体由于运动而具有的能量。二、做功的两个必要因素 1.作用在物体上的力 2.物体在力的方向上发生一段位移三、功的一般计算公式：,（为F与l 的夹角）,四、功的正负的物理意义：力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 力对物体做负功，该力成为物体运动的阻力五、总功的求法 1.先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；2.先求合力，再求合力所做的功。,
