(通用版)版高考物理总复习主题三机械能及其守恒定律3.13.2追寻守恒量——能量功课件新人教版

总功的两种求解思路
[要点归纳]
1.先确定物体所受的合力，再根据公式W合＝F合lcos α求合力的
功。该方法适用于物体所受合力不变的情况。求解流程：
2.先根据W＝Flcos α，求出每个分力做的功W1、W2…Wn，再根 据 W 合 ＝ W1 ＋ W2 ＋…＋ Wn ，求解合力的功，即合力做的功等 于各个力做功的代数和。 该方法的适用范围更广，求解流程：
摩擦力的方向与木箱的运动方向相反，做负功。 2.F2做的功多。两力做的总功为W＝W1＋W2＝10 J－15 J＝ － 5 J。
对功的理解
[要点归纳]
1. 功是过程量： 描述了力的作用在空间上的累积效果，它总与 一个具体过程相联系。 2.对公式W＝Flcos α的理解 (1)由公式W＝ Flcos α可以看出力对物体做功，只与 F、l、α 有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素
运动 而具有的能量。 2.动能与势能：(1)动能：物体由于_______ 位置 而具有的能量。 (2)势能：相互作用的物体凭借其________ A (3)能量转化：小球的动能和势能_______(A. 可以 相互转化。 思维拓展 1.如图1所示，射箭运动员正在参加射箭比赛。结合图分析射箭 B.不可以)
过程中能量是怎样转化的。
图1
2. 如 图 2 所 示 ， 在 游 乐 场 里 ，
“ 过山车 ” 运动是一种非常有
趣的刺激性游戏活动。结合图 分析过山车运动过程中的能量 是怎样转化的。 答案 图2
1.在射箭过程中，运动员将弓拉开的过程，是把人体
的生物能 (化学能 ) 转化为弓的弹性势能；而箭在射出的过程 中，又将弓的弹性势能转化为箭的动能。 2.过山车从高处滑向低处时，重力势能转化为动能；过山车 从低处向高处运动时，动能转化为重力势能。
二、功
力的方向上 发生了一 1.概念：一个物体受到力的作用，并在_____________
段位移，这个力就对物体做了功。 2.做功的两个因素 力
位移
3.公式 Fl 。 (1)力F与位移l同向时，W＝ ______ Flcos α 。其中F、l、α分别 (2)力F与位移l夹角为α时，W＝________ 位移的大小 和__________ 力的大小 、 ___________ 力与位移 方向的夹角。 为__________ 焦耳_
答案
见解析
[针对训练1] 一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加
速、后匀速、再减速的运动过程，则电梯支持力对人做功情 况是( ) A.加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功
B.加速时做正功，匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功，减速时做负功 D.始终做正功 解析 要判断功的正负，可根据公式 W＝Flcos α中力和位移 的夹角α来判断。在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人 的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故 D 正 确。 答案 D
一、追寻守恒量 1.伽利略的斜面实验探究`
过程
静止 释放，小球运动到 将小球由斜面A上某位置由_______
斜面B上 小球在斜面B上速度变为0时，即到达最高点时的高度 相同 与它出发时的高度_______
现象
这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这 结论 能 能量 或者_____ 个量叫做________
(2)正功、负功的物理意义 动力学角度 正功 能量角度
表示这个力对物体来说是动 力对物体做正功，使物体 力 获得能量
负功
表示这个力是阻力，对物体 物体克服外力做功，使物 的运动起阻碍作用 体失去能量
(3)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。
[精典示例]
[例1] 如图4所示，物体在力的作用下在水平面上发生一段位移l，
试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功。设在这四种情 况下力F和位移l的大小都相同：F＝10 N，l＝1 m，角θ的大 小如图所示，分别说明每种情况下力F做功的正负，并求出功。
图4
解析
甲图中力 F 做正功，
W 甲＝Flcos (180° －θ)＝Flcos 30° ＝5 3 J。 乙图中力 F 做负功， W 乙＝Flcos (180° －θ)＝Flcos 150° ＝－5 3 J。 丙图中力 F 做正功， W 丙＝Flcos 30° ＝ 5 3 J。 丁图中力 F 做正功， W 丁＝Fl＝10 J。
合力 对物体所做的功。 (2)几个力的________
思维拓展 1. 如图 3 所示，人推着木箱在水平地 面上运动。人推木箱前进时，推力
和摩擦力对木箱有没有做功？如果
图3 2.一个物体受到两个力的作用，其中F1做功10 J，F2做功－15 J， 力F1和F2哪个力做的功多？两力做的总功是多少？ 答案 1.做功。推力的方向与木箱的运动方向一致，做正功； 做功，分别做的是正功还是负功？
均无关。
(2)计算时应注意 F与 l必须具有同时性，即 l必须是力 F作用过 程中物体发生的位移。
(3)同一个客观运动，相对于不同的参考系，位移l是不同的，
在中学物理中约定，计算功都以地面为参考系，即l应理解为 “力的作用点的对地位移”。 (4)明确公式W＝Flcos α适用于计算恒力做功，若是变力做功， 此公式不再适用。 3.正功与负功 (1)功是标量，只有正、负，没有方向，功的正负不表示大小。
5.正功和负功
α 的取值 π α＝ 2 π 0≤α＜ 2 π ＜ α≤ π 2
6.总功的计算 代数和 。 (1)各个分力分别对物体所做功的________
W 的取值 W＝ 0 W＞ 0 W＜ 0
含义
不做功 力 F________ 正功 力 F 对物体做_____ 负功 力 F 对物体做_____ (或说成物体克服力 F 做功)
3.1 追寻守恒量——能量
3.2 功
学习目标 1.理解动能、势能及能量的概念与意义。 核心提炼
1 个守恒量 —— 能
2.能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转 量 换和守恒关系。 4 个概念 —— 动能、 3.理解功的概念和做功的两个要素。
势能、能量、功 1个表达式——W 4.理解正功、负功的含义，能解释相关现象。 ＝Flcos α 5.会利用公式W＝Flcos α进行有关运算。