陕西省西安市第七十中学高中物理7.1追寻守恒量第2节功学案2(无答案)新人教版必修2
高中物理 7.1 追寻守恒量学案12 新人教版必修2
7..1 追寻守恒量学案学习要求学法指导1.体会伽利略理想斜面实验的过程和探究方法，学会分析动能与势能间的相互转化.2.通过“追寻守恒量”，使学生了解守恒思想的重要性，初步树立能量转化与守恒的观点，学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法.3.通过学习，了解把实际问题理想化的意义.课堂探究探究点一动能和势能的概念1.重力势能的大小与哪些因素有关？根据势能的概念可知：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫势能.故重力势能的大小与物体的位置的高低有关.物体的位置越高，重力势能越大，位置越低，重力势能越小.不同的物体，其重力势能的大小还与物体质量（或重力）有关.2.动能的大小与哪些因素有关？根据动能的概念可知：物体由于运动而具有的能量叫动能.故动能的大小与描述物体运动状态的量——速度大小有关.其关系是：对质量一定的物体，其速度越大，其动能越大，速度越小，其动能越小.物体的动能还与物体的质量有关：运动快慢相同的物体，质量越大，动能越大.例1：如图7-1-1所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中（）图7-1-1A.动能减少，势能增加B.动能不变，势能增加C.动能减少，势能不变D.动能不变，势能减少试解： .（做后再看答案，效果更好.）解析：小车沿斜面从A运动到B，位置升高势能增加；小车沿斜面匀速运动，速度大小不变，故物体的动能不变.答案为B.思维总结：不要认为物体沿斜面向上，动能一定减小，要根据物体的速度进行判断.变式练习1：在例1中若小车沿斜面从B匀速运动到A，则在运动过程中，其动能和势能怎样变化？探究点二动能和势能的转化伽利略理想斜面实验体现的不变的量是什么？在伽利略理想斜面实验中，小球从斜面滑下时，高度越来越小，势能越来越小，但速度越来越大，故动能越来越大，即减小的势能转化为动能，但总的能量保持不变.例2：如图7-1-2所示，一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动，图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置，其中a、c等高.在小球摆动的整个过程中，动能最大时是在点，在点势能最大；如果没有空气阻力的影响，小球在a点的动能（填“大于”、“等于”或“小于”）在c点的动能.图7-1-2解析：在小球来回摆动时，动能与势能不停地相互转化但总量不变.在a、c两点时位置最高，势能最大，速度为零，动能为零.在b点时位置最低，势能最小，速度最大，动能最大.答案： b a，c 等于思维总结：在某一过程中，若仅涉及动能和势能的转化，若能判断出其中一种能量正在减小或增大，则另一种能量一定正做相反变化，且一种能量为零时，另一种能量达到最大值.变式练习2：在例2中，试分析小球从a点摆至c点过程中，动能和势能的转化情况.应用点三：追寻守恒量例3：如图7-1-3所示，河道中的水在稳恒地流淌（各处的水流速度不随时间改变），设截面A1B1的面积为S1，流速与截面垂直，速度为v1；截面A2B2的面积为S2，速度为v2，通过观察和分析，本题中位于A1B1A2B2区域中的水的体积是否为一个守恒量？若是的话，你可以推断出S1、S2、v1、v2满足什么规律？图7-1-3解析：由于水不可压缩，单位时间内流入A1B1面的水的体积应等于流出A2B2面的体积，因此位于A1B1A2B2区域中的水的体积是一个守恒量.考察很短的时间Δt，流入A1B1面的水的体积为ΔV1=S1v1Δt，流出A2B2面的水的体积ΔV2=S2v2Δt，所以S1v1=S2v2，截面积越小的地方，水的流速越大.答案：见解析思维总结：截面积和流速的乘积称为流量（单位时间内流过截面的液体的体积，单位为m3/s），通常用Q表示，即Q=Sv.如果各处的流量不等，则水位就升高或降低，为非稳恒流动.1.诺贝尔物理学奖获得者费恩曼曾说过：有一个事实，如果你愿意，也可说一条定律，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2.下列说法正确的是（）①“力”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念②“能量”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念③“力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一④“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一A.①③B.②④C.①④D.②③3.在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最终会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距底端的竖直高度仍为h，在小球运动的过程中，下列说法正确的是（）①小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大②小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大③小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小④小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大A.①②B.②③C.①④D.③④4.伽利略实验的条件是；忽略次要矛盾抓主要矛盾.后来发展为伽利略的理想斜面实验，为最终的提出奠定了基础.5.当伽利略把小球从桌面提高到起始点的高度时，他赋予了小球一种形式的能量，我们称之为，我们把叫势能.6.钟摆在摆动过程中，动能和势能如何转化？7.“神舟”六号飞船进入太空后，首先在一个椭圆轨道上平稳运行，它在椭圆轨道上运动过程中，动能和势能如何变化？总机械能如何变化？8.在一个大热天，小强和小明呆在小强家里玩游戏，两人热得是满头大汗，可小强家里没有空调，怎么办呢？最后还是小明反应快，他对小强说：“你家不是有冰箱吗？咱们把冰箱的门开着，不就可以降温了吗？”于是，他们把门窗关好，把冰箱门打开，他们能达到预期的效果吗？课堂反馈答案1.D2.B3.C4.光滑斜面；不考虑空气阻力能量守恒定律5.势能相互作用的物体凭借其位置而具有的能量6.解析：钟摆在摆动过程中，动能与势能相互转化.从最高点向最低点摆动时，势能转化为动能，从最低点向最高点摆动时，动能又转化为势能.7.解析：飞船从近地点往远地点运行时，动能越来越小，势能越来越大；飞船从远地点往近地点运行时，动能越来越大，势能越来越小.两种情况下总机械能都保持不变，即机械能守恒.8.解析：不能达到预期的效果.电冰箱工作时会把电能转化为内能，使得密闭的房间里的温度升高.值得一比的是，空调机工作时也会把电能转化为内能，但是因为空调机有外机把内能向室外排放，故空调机能使房间里的温度降低，但它会使室外的气温升高，如果把地球看成一个大房间且不考虑地球对外辐射内能的话，空调机工作也会使地球变热.。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 7.1 追寻守恒量 7.2 功领学案新人教版必修2
高中物理第七章机械能守恒定律 7.1 追寻守恒量 7.2 功领学案新人教版必修27、1 追寻守恒量能量7、2 功学习目标1、知道功的定义，掌握做功的两个必要因素。
2、能从特殊到一般，一般到特殊推导功的一般表达式。
3、理解功的概念及正负功的意义。
学习疑问学习建议【预学能掌握的内容】（查阅教材p55-56页完成下列问题）一、能量的概念所有自然现象都涉及能量，人类任何活动都离不开能量：流动的江水具有动能；高处水库里的水具有；现代化的生活离不开；现代交通工具离不开燃料燃烧释放的；核电站要利用原子核裂变时释放的；人的生命需要摄入食物中的；绿色植物的生长需要。
能量无处不在，并且不同形式的能量可以。
二、伽利略的实验1、实验中伽利略发现一个启发性的事实：无论斜面B比斜面A陡些或者缓些，小球的速度最后，这点距斜面底端的高度与相同。
2、在物理学中，我们把这一事实说成是“某一量是的”，并且把这个量叫做或、3、相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做；物体由于运动而具有的能量叫做；这二者统称为。
4、实验中，小球沿斜面A下滑时能量由转化成。
沿斜面B上滑的时候能量由转化成。
（查阅教材p57-59页完成下列问题）知识点一、功的概念vvvFFαα甲水平推乙向上提丙斜向上拉丁斜向下推FFv[创设情境] 如下图是同学们换座位时搬课桌的简图。
（请看清楚F和V的方向）[问题]在上述操作过程中，同学们对课桌的作用力F做功了吗？带着这个问题，请同学们阅读教材P57,完成下面的填空。
1、一个物体受到的作用，并在的方向上发生了一段，这个力就对物体做了功。
2、做功的两个不可缺少的因素：一是；二是【典题探究】例1、、下面列举的哪几种情况下所做的功是零（）A、卫星做匀速圆周运动，地球引力对卫星做的功B、平抛运动中，重力对物体做的功C、举重运动员，扛着杠铃在头上的上方停留10s，运动员对杠铃做的功D、木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功知识点二、功的计算1、如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？问题一：物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图甲所示，求力F对物体所做的功。
高中物理 7.1《追寻守恒量》学案 新人教版必修
高中物理 7.1《追寻守恒量》学案新人教版必修27、1《追寻守恒量》学案（人教版必修2）1、伽利略在斜面实验中(如图1所示)，发现一个启发性的事实：无论斜面陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点速度变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度__________、在物理学中，我们把这一事实说成是“某个量是________的”，并且把这个量叫做________或______、图12、势能：相互作用的物体凭借其__________而具有的能量叫做势能、3、动能：物体由于________而具有的能量叫做动能、4、在小球沿斜面滚下的过程中，高度减小了，相应的________减少，而物体的速度变大，________增加；当小球沿斜面升高时，会变慢，因而______减少，但它的高度在增加，________增加，当小球的速度变为零时，其全部________都转化为________、动能可以转化为势能，势能也可以转化为动能，二者可以________转化、5、一个物体在光滑的水平面上匀速滑行，则()A、这个物体没有能量B、这个物体的能量不发生变化C、这个物体的能量发生了变化D、以上说法均不对【概念规律练】知识点一伽利略理想斜面实验1、关于伽利略的理想实验，有下列实验和推论：①减小第二个斜面的倾角，小球在这个斜面上仍然要达到原来的高度、②两个对接的斜面，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个斜面、③如果没有摩擦，小球将上升到原来的高度、④继续减小第二个斜面的倾角到零，小球将沿水平面做持续的匀速运动、上述步骤中有一个是实验事实、其他是理想化的推论、事实是________，推论是________、2、伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点、这说明小球在运动过程中，有一个“东西”是不变的，这个“东西”就是()A、动能B、势能C、力D、能量3、在伽利略的斜面实验中，小球从斜面A上离斜面底端为h 高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最后会在斜面B上某点速度变为零，这点距斜面底端的竖直高度仍为h、在小球运动过程中，下面的叙述正确的是()①小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大②小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大③小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小④小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大A、①②B、②③C、①④D、③④知识点二动能与势能的转化4、在下列事例中，属于动能和势能相互转化、而动能和势能的总和保持不变的是()A、游乐园中的海盗船，如果没有摩擦和空气阻力，船在摇摆过程中的运动B、在不计空气阻力的情况下，将一小球竖直上抛，小球从被抛出到落回抛出点过程的运动C、物体以一定的初速度沿粗糙的固定斜面上滑而达到一定的高度D、自行车从斜坡顶端由静止滑下5、图2如图2所示的伽利略斜面实验中，小球停下时的高度hB与它出发时的高度hA相同，我们把这一事实说成是“某个量是守恒的”，下面说法中正确的是()A、在小球运动过程中，它的速度大小是守恒的B、在小球运动过程中，它离地面的高度大小是守恒的C、在小球运动过程中，它的动能是守恒的D、在小球运动过程中，能量是守恒的【方法技巧练】物体运动过程中动能和势能相互转化问题的分析6、请列举实例，分析不同形式机械能间的转化情况，并说明转化过程中能量是否守恒、图37、如图3所示，将一个带轴的轮子用两根细线悬吊起来，使轮轴处于水平状态，做成一个“滚摆”、旋转滚摆，让细线绕在轮轴上，然后由静止开始释放滚摆、滚摆就会边旋转边下落，绕在轮轴上的细线也随之不断释放；到达最低点后，滚摆又会边旋转边上升，细线又随之逐渐绕在轮轴上、试分析滚摆运动过程中的能量转化情况、在阻力小到可以忽略的情况下，试猜想滚摆每次都能回升到起始点的高度吗？请说明你猜想的依据、参考答案课前预习练1、相同守恒能量能2、位置3、运动4、势能动能动能势能动能势能相互5、B [物体在光滑水平面上匀速滑行，动能、势能都不变，A、C、D错，B正确、]课堂探究练1、②③①④解析上述步骤中，只有②是可以实际观察到的，而其他步骤只是在实验事实基础上的合理推论，实际实验中只能接近，不能实现、2、D [伽利略的理想斜面实验中，有一个量不变，那就是动能和重力势能之和保持不变，我们管这个量叫做能量、]3、C [小球在A斜面上运动时速度越来越大，动能越来越大；在B斜面上运动时，速度越来越小，动能越来越小，势能越来越大、]4、AB [在没有摩擦和空气阻力的条件下，海盗船在摆动时势能和动能相互转化，每次摇摆都能达到相同的高度，总能量保持不变；在不计空气阻力的情况下，小球竖直上抛的运动是动能转变为势能、势能又转变为动能的过程，总能量保持不变；物体沿粗糙斜面运动和自行车沿斜坡下滑，是动能和势能相互转化，但动能和势能的总和减小的过程，因为摩擦，物体会消耗一部分机械能、]5、D6、见解析解析如图所示，一只碗放在水平桌面上，将光滑小球自碗的左侧边缘A处由静止释放，如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球将沿着碗的内壁下滚到碗底C点，并继续沿碗的内壁向上滚至碗的右侧边缘B处、在小球由A到C的过程中，小球的高度降低，速度增大，其势能转化为动能；在小球由C到B 的过程中，小球的高度增加，速度减小，其动能又转化为势能，而小球总是能上升到与起始点相同的高度，说明小球在运动过程中能量守恒、7、在滚摆向下运动的过程中，滚摆的高度不断降低，下落速度和旋转速度不断增大，滚摆的重力势能转化为动能；在滚摆向上运动的过程中，滚摆的高度不断增加，上升速度和旋转速度不断减小，滚摆的动能又转化为重力势能、依据能量守恒，在阻力小到可以忽略的情况下，滚摆能量的总量保持不变，滚摆每次都应该能回升到起始点的高度、。
高中物理第1节追寻守恒量第2节 功学案(无答案)新人教版必修1
第1节追寻守恒量第2节功【自主阅读】荡秋千是一种常见的娱乐活动(见下图)．如果空气阻力和秋千各部分的摩擦力可以忽略，秋千就会不停地摆动下去，这说明秋千在运动过程当中有一个保持不变的“东西”，你认为这个“东西”是什么？【自主质疑】【自主学习】1．如下图所示，若不计摩擦阻力，小球从斜面A某一高度滚下，无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球总会__________ _____，该点高度与它出发时的________．在物理学中，把这一事实说成是_____ ____，并且把这个量叫做________简称____________．相互作用的物体凭借其________而具有的能量叫做重力势能．物体由于________而具有的能量叫做动能．2．一个物体受到______的作用，如果在力的方向上发生了一段________，这个力就对物体做了功．做功的两个不可缺少的因素：______和在力的方向上发生的__________．功的公式：____________，功的单位：________，符号是______．功是______(矢、标)量．3．正功和负功：根据W＝F lcosα可知(1)当α＝________时，W＝0.即当力F和位移l________时，力对物体不做功．这种情况，物体在力F的方向上没有发生位移．(2)当______≤α<______时，W>0.即当力F跟位移l的夹角为______(锐、钝)角时，力F对物体做正功，这时力F是______(动、阻)力，所以______(动、阻)力对物体做正功．(3)当______<α≤________时，W<0.即当力F跟位移l的夹角为______(锐、钝)角时，力F对物体做负功，这时力F是______(动、阻)力，所以，______(动、阻)力对物体做负功．一个力对物体做负功，又常说成“物体________这个力做功”(取绝对值)．4．总功的计算：总功的计算有如下方法(1)W合＝____________(α为F合与位移l的夹角)．(2)W合＝W F1＋W F2＋…＋W Fn(即总功为各个分力所做功的___________．【教师点拨】知识点一能及其转化与守恒的认识1.伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点．这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是( )A．弹力B．势能 C．速度D．能量知识点二对功的公式W＝Flcos α的理解2．下列关于做功的说法中正确的是( )A．凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功B．凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功C．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功D．只要物体受力，又在力的方向上发生位移，则力一定对物体做功知识点三关于正功、负功的理解3．一人乘电梯从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．始终做正功知识点四总功的计算4.如图所示，质量m＝2 kg的物体静止在水平地面上，受到与水平面成θ＝37°，大小F＝10 N的拉力作用，物体移动了l＝2 m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，g取10 m/s2.求：(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)弹力F N所做的功W4.(5)合力F合所做的功W.变式：若上例中物体运动的加速度为4.9 m/s2，则合外力F合所做的功是多少？【方法技巧练】（1）.判断力对物体做功5：如图所示，斜面体a放在光滑水平桌面上，物体b由光滑斜面的顶端从静止开始下滑，弹力FN对物体b做功情况？（2）对正功、负功的理解6.如图所示，B物体在拉力F的作用下向左运动，在运动的过程中，A、B之间有相互作用的摩擦力，则对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是( )A．A、B都克服摩擦力做功B．摩擦力对A不做功C．摩擦力对B做负功 D．摩擦力对A、B都不做功7.如图所示，站在平板卡车上的人用水平力F推车，脚对车的静摩擦力向后为F f，则下列说法中正确的是( )A．当车匀速前进时，F和F f对车做的功代数和为零B．当车加速前进时，F和F f对车做的功代数和为正值C．当车减速前进时，F和F f对车做的功代数和为正值D．不管车如何运动，F和F f对车做的功代数和均为零（3）做功大小的计算8．如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动距离l.试求：(1)摩擦力对物体做的功(物体与斜面相对静止)；(2)斜面对物体的弹力做的功；(3)重力对物体做的功；(4)斜面对物体做的功是多少？各力对物体所做的总功是多少？【自主解惑】【自主反馈】1.如图所示，电动小车沿斜面从A匀速运动到B，则在运动过程中( )A．动能减少，势能增加B．动能不变，势能增加C．动能减少，势能不变D．动能不变，势能减少2．下列说法正确的是( )A．功是矢量，正、负表示方向B．功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功C．力对物体做正功还是负功，取决于力和位移的方向关系D．力做功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量3．关于摩擦力对物体做功，下列说法中正确的是( )A．滑动摩擦力总是做负功 B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定做负功 D．静摩擦力对物体总是做正功4．如图所示，在加速向左运动的车厢中，一个人用力沿车前进的方向推车厢，已知人与车厢始终保持相对静止，那么人对车厢做功的情况是( )A．做正功B．做负功C．不做功D．无法确定5．如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是( )A．摩擦力对重物做正功B．摩擦力对重物做负功C．支持力对重物不做功D．支持力对重物做正功6．如图所示，质量为m的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是( ) A．如果物体做加速直线运动，F一定对物体做正功B．如果物体做减速直线运动，F一定对物体做负功C．如果物体做匀减速直线运动，F也可能对物体做正功D．如果物体做匀速直线运动，F一定对物体做正功7．下列哪些情况中力做的功为零( )A．向上抛出一物体，上升过程中，重力对物体做的功B．卫星做匀速圆周运动时，卫星受到的引力对卫星所做的功C．汽车加速前进时，车厢底部对货物的支持力所做的功D．汽车加速前进时，车厢底部对货物的摩擦力所做的功8．如图所示，木块A放在木块B的左上端，用恒力F拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F做的功为W1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，比较两次做功，可能是( ) A．W1<W2 B．W1＝W2 C．W1>W2 D．无法比较9.质量为1 500 kg的汽车在平直的公路上运动，v—t图象如图所示．由此可求( )A．前25 s内汽车的平均速度B．前10 s内汽车的加速度C．前10 s内汽车所受的阻力D．15～25 s内合外力对汽车所做的功10．如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F开始提升原来静止的质量为m＝10 kg的物体，以大小为a＝2 m/s2的加速度匀加速上升，求前3 s内力F做的功．(g取10 m/s2)11．如图所示，水平传送带以速度v＝6 m/s顺时针运转，两传动轮M、N之间的距离为L＝10 m，若在M轮的正上方，将一质量为m＝3 kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3，在物体由M处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10 m/s2)12．如图所示，质量为m的物体以一定初速度v0滑上斜面，上滑到最高点后又沿原路返回．已知斜面倾角为θ，物体与斜面的动摩擦因数为μ，上滑的最大高度为h.则物体从开始滑上斜面到滑回到原出发点的过程中，重力做功是多少？摩擦力做功是多少？。
高中物理 第七章 机械能守恒定律 1 追寻守恒量——能量 2 功学案 新人教版必修2 (2)
1 追寻守恒量——能量2 功学习目标1.了解势能、动能的概念，初步认识和领会能量转化，做功与能量变化的关系．2．理解功的概念，知道W＝Fl cos α的适用条件，会用功的公式进行计算．3．理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的总功.考试要求学考选考追寻守恒量——能量b b功c c一、追寻守恒量——能量1．伽利略的理想斜面实验探究(如图1所示)图1(1)过程：将小球由斜面A上某位置由静止释放，小球运动到斜面B上．(2)现象：小球在斜面B上速度变为0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度相同．(3)结论：这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这个量叫做能量或者能．2．动能和势能(1)动能：物体由于运动而具有的能量．(2)势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量．二、功1．功的定义：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功．2．功的公式：W ＝Fl cos_α，其中F 、l 、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角．3．单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J. 三、正功和负功1．力对物体做正功和负功的条件 由W ＝Fl cos α可知(1)当0≤α<π2时，W >0，力对物体做正功；(2)当π2<α≤π时，W <0，力对物体做负功，或称物体克服这个力做功；(3)当α＝π2时，W ＝0，力对物体不做功．2．总功的计算几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功．1．判断下列说法的正误．(1)公式W ＝Fl cos α中的l 是物体运动的路程．(×) (2)物体只要受力且运动，该力就一定做功．(×) (3)功有正负之分，所以功是矢量．(×)(4)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．(√)2．如图2所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60°角斜向上的力F 作用下运动10 m ，已知F ＝10 N ，则拉力F 所做的功是________J.图2答案 50一、对功的理解1．观察下图，分析图中的哪个人对物体做了功？答案小川拉重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有做功．2．如图所示，物体在与水平方向夹角为α的力F的作用下前进了l，则力F对物体做的功如何表示？答案如图，把力F沿水平方向和竖直方向进行分解，物体在竖直方向上没有发生位移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力F cos α所做的功为Fl cos α，所以力F对物体所做的功为Fl cos α.对公式W＝Fl cos α的理解(1)某一恒力F对物体做的功，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无关．(2)功是标量，没有方向，但是有正负．(3)公式W＝Fl cos α适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用．例1如图3所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F 作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的( )图3A．支持力做功为mglB．重力做功为mglC．拉力做功为Fl cos θD．滑动摩擦力做功为－μmgl答案 C解析支持力和重力与位移垂直，不做功，A、B错误；拉力和摩擦力做功分别为W1＝Fl cos θ，W2＝－μ(mg－F sin θ)l，C正确，D错误．二、正负功的判断某物体在力F作用下水平向右运动的位移为l，拉力的方向分别如图甲、乙所示，分别求两种情况下拉力对物体做的功．答案32Fl－32Fl1．正、负功的意义功是标量，只有正负，没有方向，功的正负不表示大小，只表示能量转移或转化的方向，即：动力对物体做正功，使物体获得能量，阻力对物体做负功，使物体失去能量．2．判断力是否做功及做功正负的方法(1)根据力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于研究物体做直线运动的情形．(2)根据力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形．若α为锐角则做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功．例2(2018·浙江省名校协作体高二上学期考试)如图4甲为爷孙俩站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站在履带(斜面)式自动扶梯上匀速上楼．下列关于人受到的力做功判断正确的是( )图4A．甲图中支持力对人做正功B．乙图中支持力对人做正功C．甲图中摩擦力对人做负功D．乙图中摩擦力对人做负功答案 A解析题图甲中人的受力情况如图甲所示．人受重力、支持力，不受摩擦力，支持力与位移方向夹角小于90°，故支持力做正功，A项正确，C项错误．题图乙中人受力情况如图乙所示．支持力与位移方向夹角为90°，故支持力不做功，摩擦力与位移方向夹角为零度，故摩擦力做正功，B、D错误．三、功的计算1．功的公式W＝Fl cos α只适用于计算恒力做功，其中l指相对地的位移．2．总功的计算当物体在多个力的共同作用下发生一段位移时，合力对物体所做的功等于各分力对物体做功的代数和．故计算合力的功有以下两种方法．①先由W＝Fl cos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3…然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3＋…②先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合l cos α计算总功，此时α为F合的方向与l的方向间的夹角．注意：当在一个过程中，几个力作用的位移不相同时，只能用方法(1)．例3如图5所示，一个质量为m＝2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的力F ＝10 N作用，在水平地面上从静止开始向右移动的距离为l＝2 m，已知物体和地面间的动摩擦因数为0.3，g取10 m/s2，求外力对物体所做的总功．(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)图5答案7.6 J解析物体受到的摩擦力为：F f＝μF N＝μ(mg－F sin 37°)＝0.3×(2×10－10×0.6) N＝4.2 N解法1：先求各力的功，再求总功．拉力F对物体所做的功为：W1＝Fl cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J摩擦力F f对物体所做的功为：W2＝F f l cos 180°＝－4.2×2 J＝－8.4 J由于重力、支持力对物体不做功，故外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和，即W＝W1＋W2＝7.6 J.解法2：先求合力，再求总功．物体受到的合力为：F合＝F cos 37°－F f＝3.8 N，所以W＝F合l＝3.8×2 J＝7.6 J.【考点】恒力做功的计算【题点】合力做功或外力做功之和的计算针对训练如图6所示，平行于斜面向上的拉力F使质量为m的物体匀加速地沿着长为L、倾角为α的固定斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ.求作用在物体上的各力对物体所做的总功．图6答案FL－mgL sin α－μmgL cos α解析选物体为研究对象，其受力如图所示：解法一：拉力F对物体所做的功为：W F＝FL.重力mg对物体所做的功为：W G＝mgL cos(90°＋α)＝－mgL sin α.摩擦力对物体所做的功为：W f＝F f L cos 180°＝－F f L＝－μmgL cos α.弹力F N对物体所做的功为：W N＝F N L cos 90°＝0.故各力的总功为：W＝W F＋W G＋W f＋W N＝FL－mgL sin α－μmgL cos α解法二：物体受到的合力为：F合＝F－mg sin α－F f＝F－mg sin α－μmg cos α所以合力做的功为：W＝F合L＝FL－mgL sin α－μmgL cos α.【考点】恒力做功的计算【题点】合力做功或外力做功之和的计算四、摩擦力做功的特点及计算无论是静摩擦力还是滑动摩擦力，都可以做正功，也可以做负功，或者不做功．如下面几个实例：(1)如图7所示，在一与水平方向夹角为θ的传送带上，有一袋水泥相对于传送带静止．当水泥随传送带一起匀速向下运动时，静摩擦力F f对水泥做负功；当水泥随传送带一起匀速向上运动时，静摩擦力F f对水泥做正功．图7(2)如图8所示，人和物体随圆盘一起做匀速圆周运动，人和物体受到的静摩擦力的方向始终与运动方向垂直，不做功．图8(3)如图9所示，汽车加速行驶时，若车上的货物相对车向后发生了滑动，则货物受到的滑动摩擦力F f方向向前，与货物相对于地的位移方向相同，对货物做正功．图9例4质量为M的木板放在光滑水平面上，如图10所示．一个质量为m的滑块以某一初速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了l，同时木板前进了x，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板所做的功各为多少？图10答案－μmg(l＋x) μmgx解析由题图可知，木板的位移为l M＝x时，滑块的对地位移为l m＝l＋x，m与M之间的滑动摩擦力F f＝μmg.由公式W＝Fl cos α可得，摩擦力对滑块所做的功为W m＝μmgl m cos 180°＝－μmg(l＋x)，负号表示做负功．摩擦力对木板所做的功为W M＝μmgl M＝μmgx.【考点】恒力做功的计算【题点】摩擦力做功的计算1．(对功的理解)下列说法中正确的是( )A．功是矢量，正负表示其方向B．功是标量，正负表示的是外力对物体做功还是物体克服外力做功C．功的大小仅是由力的大小和位移的大小决定的D．物体在很大的力作用下，通过很大的位移，做的功一定不为零答案 B2．(正负功的判断)(2018·嘉兴市第一中学高三上学期期末考试)载人飞行包是一种单人低空飞行装置，如图11所示，其发动机使用汽油作为燃料提供动力，可以垂直起降，也可以快速前进，若飞行包(包括人)在竖直匀速降落的过程中(空气阻力不可忽略)，下列的说法正确的是( )图11A．发动机对飞行包做正功B．飞行包的重力做负功C．空气阻力对飞行包做负功D．飞行包的合力做负功答案 C3．(摩擦力做功的特点)(2017·镇海中学高一下学期期中考试)关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是( )A．滑动摩擦力总是做负功B．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C．静摩擦力对物体一定做负功D．静摩擦力对物体总是做正功答案 B解析滑动摩擦力未必总做负功，如由静止放在水平运动的传送带上的物体，滑动摩擦力做正功，故选项A错误；滑动摩擦力也可以做负功，比如在地面上滑行的物体，故选项B正确；静摩擦力未必总做负功，比如随传送带一起加速的物体，静摩擦力对其做正功，故选项C错误；静摩擦力也可做负功，比如随传送带一起减速的物体，静摩擦力对其做负功，故选项D 错误．4．(功的计算)用水平恒力F作用于质量为m的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上沿力的方向移动同样的距离l，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是( )A．W1>W2B．W1<W2C．W1＝W2D．无法判断答案 C解析物体沿力的方向运动，恒力做功就是指力F做的功，根据W＝Fl cos α，两次做功过程中F、l、α均相同，所以两次F做功相同，即W1＝W2.【考点】恒力做功的计算【题点】单个力做功的计算5．(总功的计算)如图12所示，质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1.则运动员滑至坡底的过程中：(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，装备质量不计)图12(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？(2)各力对运动员做的总功是多少？答案(1)1.5×104 J (2)1.3×104 J解析(1)重力做的功为：W G＝mgh＝50×10×30 J＝1.5×104 J(2)运动员所受合力：F合＝mg sin 37°－μmg cos 37°＝260 N合力方向沿斜坡向下，沿合力方向的位移l＝hsin 37°＝50 m合力做的功W合＝F合·l＝260×50 J＝1.3×104 J.【考点】恒力做功的计算【题点】合力做功或外力做功之和的计算一、选择题考点一功的概念的理解及正负功的判断1．下列选项所示的四幅图是小华提包回家的情景，其中小华提包的力不做功的是( )答案 B【考点】对功的理解及是否做功的判断【题点】力是否做功的判断2．(2017·余姚中学高一第二学期期中考试)关于功的概念，下列说法中正确的是( ) A．因为功有正负，所以功是矢量B．力对物体不做功，说明物体一定无位移C．滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功D．若作用力对物体做正功，则反作用力一定做负功答案 C解析功有正负，但功是标量，A错误；当力的方向和位移的方向垂直时，力不做功，但有位移，B错误；摩擦力方向可以与位移方向相同，也可以相反，故可能做正功，也可能做负功，C正确．一对作用力与反作用力做功，可以出现都做正功，都做负功，一正一负或一个做功，一个不做功等各种情况，D错误．3．如图1所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面上走相同的位移(推箱的速度大小如图中所示)，则在此过程中( )图1A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一样多D．条件不足，无法判断答案 C解析由平衡条件知大人与小孩的推力相等(即都等于各自木箱受到的滑动摩擦力，两木箱的滑动摩擦力相等)，又由于两只木箱的位移相同，故由W＝Fl知两人做功一样多．4．一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，再匀速，最后减速的运动过程，则电梯对人的支持力做功的情况是( )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．始终做正功答案 D解析在加速、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．【考点】对功的正负的理解及判断【题点】对正负功的判断5.如图2所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是( )图2A．摩擦力对重物做正功B．摩擦力对重物做负功C．支持力对重物不做功D．支持力对重物做正功答案 D解析重物受到的摩擦力方向始终与速度方向垂直，故不做功，支持力方向始终与速度方向相同，故做正功．考点二功的计算6．如图所示，力F大小相等，A、B、C、D选项中物体运动的位移l也相同，哪种情况F做功最少( )答案 D解析A选项中，拉力做功为Fl；B选项中，拉力做功为Fl cos 30°＝32Fl；C选项中，拉力做功为Fl cos 30°＝32Fl；D选项中，拉力做功为Fl cos 60°＝12Fl，故D选项中拉力F做功最少．【考点】恒力做功的计算【题点】单个力做功的计算7.如图3所示，质量为m的物体A静止在倾角为θ的斜面体B上，斜面体B的质量为M.现对该斜面体B施加一个水平向左的推力F，使物体A随斜面体B一起沿水平方向向左匀速运动，当移动的距离为l时，斜面体B对物体A所做的功为( )图3A．Fl B．mgl sin θ·cos θC．mgl sin θD．0答案 D解析对物体A进行受力分析，其受到重力mg、支持力F N、静摩擦力F f，如图所示，由于物体A做匀速运动，所以支持力F N与静摩擦力F f的合力即斜面体B对物体A的作用力，其方向竖直向上，而位移方向水平向左，斜面体B对物体A的作用力的方向与位移方向垂直，所以斜面体B对物体A所做的功为0，D正确．【考点】恒力做功的计算【题点】合力做功或外力做功之和的计算8.如图4所示，同一物体分别沿斜面AD和BD自顶点由静止开始下滑，该物体与两斜面间的动摩擦因数相同．在滑行过程中克服摩擦力做的功分别为W A和W B，则( )图4A．W A>W B B．W A＝W BC．W A<W B D．无法确定答案 B解析设斜面AD、BD与水平面CD所成夹角分别为α、β，根据功的公式，得W A＝μmg cos α·l AD＝μmgl CD，W B＝μmg cos β·l BD＝μmgl CD，所以B正确．【考点】恒力做功的计算【题点】单个力做功的计算9．一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离l，再使物体向左滑动距离l，正好回到起点，来回所受摩擦力大小都为F f，则整个过程中摩擦力做功为( )A．0 B．－2F f lC．－F f l D．无法确定答案 B解析由题意可知，物体运动过程可分两段，两段内摩擦力均做负功，即W＝－F f l，则全程摩擦力所做的功W总＝－2F f l.【考点】变力功的计算【题点】摩擦力做功的特点10．(2017·瑞安市高一测试)如图5所示，两个物体与水平地面间的动摩擦因数相等，它们的质量也相等．在甲图用力F1拉物体，在乙图用力F2推物体，夹角均为α，两个物体都做匀速直线运动，通过相同的位移，设F1和F2对物体所做的功分别为W1和W2，物体克服摩擦力做的功分别为W3和W4，下列判断正确的是( )图5A．F1＝F2B．W1＝W2C．W3＝W4D．W1－W3＝W2－W4答案 D解析由共点力的平衡可知：F1cos α＝μ(mg－F1sin α)，F2cos α＝μ(mg＋F2sin α)，则F1<F2，A错；由W＝Fl cos α，位移大小相等，夹角相等，则有W1<W2，B错；由F f＝μF N，可知F f1＝μ(mg－F1sin α)，F f2＝μ(mg＋F2sin α)，则有W3<W4，C错；两物体都做匀速直线运动，合外力做功之和为零，则有W1－W3＝W2－W4，D对．二、非选择题11．(功的计算)(1)用起重机把质量为200 kg的物体匀速提高了5 m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？这些力的总功是多少？(取g＝10 m/s2) (2)若(1)中物体匀加速上升，加速度a＝2 m/s2，同样提高了5 m，绳的拉力做了多少功？物体所受各力的总功是多少？答案(1)1.0×104 J －1.0×104 J 1.0×104 J 0(2)1.2×104 J 2×103 J解析(1)物体被匀速提升，由平衡条件：F＝G＝2.0×103 N钢绳的拉力做功：W F＝Fh＝2.0×103×5 J＝1.0×104 J重力做功为：W G＝－mgh＝－2.0×103×5 J＝－1.0×104 J物体克服重力做功1.0×104 J这些力所做的总功W总＝W F＋W G＝0即这些力所做的总功是0.(2)根据牛顿第二定律F′－mg＝ma所以F′＝mg＋ma＝2 400 NW F＝F′h＝2 400×5 J＝1.2×104 J各力做的总功也等于合外力做的功W总′＝mah＝2.0×103 J.12．(功的计算)(2017·绍兴一中高一下学期期中考试)一物体放在水平地面上，如图6甲所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图乙所示，物体相应的速度v随时间t 的变化关系如图丙所示．求：图6(1)0～6 s 时间内物体的位移大小；(2)0～10 s 时间内物体克服摩擦力所做的功． 答案 (1)6 m (2)30 J解析 (1)由题图丙可知0～6 s 时间内物体的位移为：x ＝6－22×3 m＝6 m. (2)由题图丙可知，在6～8 s 时间内，物体做匀速运动， 于是有摩擦力F f ＝－2 N. 0～10 s 时间内物体的总位移为：x ′＝(8－6)＋(10－2)2×3 m＝15 m.物体克服摩擦力所做的功：W ＝－F f x ′＝30 J.13．(功的计算)如图7所示，用沿斜面向上、大小为800 N 的力F ，将质量为100 kg 的物体沿倾角为θ＝37°的固定斜面由底端匀速地拉到顶端，斜面长L ＝5 m ，物体与斜面间的动摩擦因数为0.25.求这一过程中：(g 取10 m/s 2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)图7(1)物体的重力所做的功； (2)摩擦力所做的功；(3)物体所受各力的合力所做的功． 答案 (1)－3 000 J (2)－1 000 J (3)0 解析 物体受力情况如图所示(1)W G＝－mgL sin θ＝－3 000 J(2)F f＝μF N＝μmg cos θW f＝－F f L＝－μmg cos θ·L＝－1 000 J(3)解法一W F＝FL＝4 000 JW＝W F＋W G＋W f＝0解法二物体做匀速运动，F合＝0 故W＝0.。
高中物理 7.1 追寻守恒量学案7 新人教版必修2
7.1追寻守恒量学案［学习目标］(1)理解动能、势能及能量的概念与意义。
(2)了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系，(3)通过具体的事例使同学们对守恒观念有初步的认识．［要点导学］1．寻找规律的基本步骤(1)观察和实验观察自然现象和实验现象是物理学研究的基本方法，伽利略通过对小球运动现象的观察和分析（如图），得到牛顿第一定律的基本内容：“如果斜面是光滑的，小球将一直沿水平直线运动下去。
”同时得到：“无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面低端的竖直高度与它出发时的高度相同”的观察结论。
(2)推理和概括通过对观察结论的分析和概括，抓住主要矛盾，忽略次要因素或干扰因素，抽象出物理的本质（规律性的东西），完成由感性向理性的上升。
如图所示实验，如果忽略摩擦力这个干扰因素，可推断出此过程中隐含这某种守恒量，此守恒量就是初中物理中接触过的机械能（即动能和势能的总和）。
2．关于“能量”的概念能量是一个抽象的物理概念，是物理学中研究问题的“工具”，书本并没有对能量下严格的定义，而是将“记得”说成是一个守恒量，这个守恒量叫做能量。
其原因是在本节教材中无法对能量下严格的定义，因此在此不要去追求能量的严格定义，随着学习的深入会逐步得到准确的定义，但应该看到物理学中的守恒量有着十分重要的功能。
3．势能(1)物体凭借其_________而具有的能量叫做势能（Poctential energy）(2)正确理解势能的概念，必须理解位置的概念，物体（看作质点）所处的位置是一个空间点，在一维空间（数轴）上用（x）表示，在二维空间（平面直角坐标系）中用（x、y）表示；在三维空间中用（x、y、z）表示。
本处不讨论势能的大小到底有哪些因素决定，仅要知道势能与位置有关，当位置改变时，势能也随之改变。
(3)势能和动能可以相互转化，在这种转化时，势能减少的同时，__________在增加，势能增加的同时，_________在减少。
物理：7.1《追寻守恒量》学案(新人教版必修2)
新人教版高中物理必修二同步教案第七章机械能守恒定律全章概括本章叙述功和能的看法，以及动能定理和机械能守恒定律。
这一章可视为牛顿力学的进一步睁开。
在牛顿运动定律的基础上，经过引入功和能的看法，得出相关机械能的规律，特别是机械能守恒定律，令人们对自然的认识更为深入，为解决力学识题开拓了新的门路。
所以，这一章是力学的要点章。
本章内容是高考命题的热门，特别是对于功、动能定理、机械能守恒定律的相关试题是必考的，有的题目可能重复出现，所以一定娴熟掌握本章内容、并将其与牛顿运动定律及运动学相联合，高考取本章的试题题型全面，选择题、填空题、计算题都可能出，特别是动能定理、机械能守恒定律、能的转变和守恒更多的出此刻计算题中，成为最近几年高考的一大要点，一定重视解综合题的能力。
此外，本章知识与实质生活、科技的联系与化学、生物的综合也是新高考命题的一大热点。
新课标要求1、运用能量的看法剖析解决相关问题时，能够不波及过程中力的作用细节。
2、功和能量转变的关系不单为解决力学识题开拓了一条新的重要门路，同时它也是剖析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依照。
3、高考对本章考察的热门包含功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转变和守恒定律。
考察的特色是灵巧性强、综合面大，能力要求高。
新课程学习第一节找寻守恒量新课标要求（一）知识与技术理解动能、势能及能量的看法与意义。
（二）过程与方法会剖析动能与势能间的互相转变。
（三）感情、态度与价值观经过动能、势能间的互相转变来研究生活中的物体的运动，培育热爱生活的情味。
教课要点理解动能、势能的含义。
教课难点在动能和势能转变的过程中领会能量守恒。
教课过程（一）引入新课教师活动：指导学生列举生活中能量转变的例子，让学生初步领会“能量”在人类生活中的重要性。
学生活动：踊跃思虑，列举实例。
学生代表讲话，其余同学增补。
教师活动：总结评论学生的讲话状况，引出课题。
（二）进行新课1、对能量看法的学习共2页第1页教师活动：让一位学生高声朗诵教材开头费恩曼的话，让学生领会能量守恒定律的重要性。
物理：7.1《追寻守恒量》优秀教案(新人教版必修2)
机械能守恒定律本章设计在具备了运用牛顿运动定律和运动学知识来解决力学问题的基础上,物理问题的研究开始由力的观点向能的观点发展和深化引入功和能(动能、势能)等重要物理量和动能定理、机械能守恒定律等重要规律.在应用时,不仅省略了对物理过程的分析和运算,而且从更高的角度驾驭物理情景,为我们解决力学问题开辟了新的途径.守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过“追寻守恒量”的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种思想渗透在能量学习的全过程.在教学中,通过“功和能”的学习,培养学生的科学思路和研究方法,强化学生的逻辑思维能力.在探究弹性势能的实验中,启迪学生通过自主探索,变未知为已知.鼓励学生调查自己周围常见的各种机械,了解其功率,探讨功率的影响因素,加深对功率这一常见概念的认识、理解.本章的重点是正确理解功和能的概念和掌握功能关系.因此,逐步加深理解功和能的概念以及功能关系是学习本章的基本线索.本章的难点是变力的功,以及动能定理和机械能守恒定律的正确应用.在学习功的概念时,要注意区分物体的位移和力的方向上的位移.学习动能定理和机械能守恒定律时,要抓住功能关系这一主线,从中体会功与能的转化与转移.全章共10节,建议用12课时.各节课时建议安排如下：1 追寻守恒量整体设计功和能量转化的关系不仅为解决力学问题开辟了一条新的重要途径,同时它也是分析解决电磁学、热学等领域中问题的重要依据.但是学生在能量概念的建立上没有概念基础,所以教材在第一节设立追寻守恒量,旨在让学生对能量能够有清晰的认识.教材从著名物理学家的理论出发,展示伽利略的斜面实验,逐步引导能量的概念建立.继而利用生活中的实例,给出势能和动能的概念.教材具体说明了引入能量概念的必要性.在实际教学中,逐步渗透物理学家研究待认识问题的方法:设法找出所研究现象是否存在物理量守恒的情况,一旦发现某种物理量守恒,就首先用以整理过去的经验和知识并总结成定律,然后在新的现象或事例中对总结出的守恒定律进行检验,如果定律得以证实就可以借助它解决问题,甚至作出新的预见,追寻和研究守恒量是物理学的一种重要研究方法.守恒关系是自然界中十分重要的关系,通过本节课的学习,加强学生对守恒关系的认识,并把这种物理思想渗透在能量学习的过程中.教学重点理解动能、势能的含义,体会能量转化、守恒的普遍存在性.教学难点培养创新能力,使学生在发现了能量转化、守恒的普遍存在性后,能意识到存在的巨大使用前景.课时安排1课时三维目标知识与技能1.理解动能、势能及能量的概念与意义.2.能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系.3.能列举不同形式的能量可以相互转化并守恒的实例.过程与方法1.体会伽利略分析问题的精妙,学习分析事物本质的方法.2.在列举事例过程中体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会转化与守恒的普遍性.情感态度与价值观1.通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动,培养热爱生活的情趣.2.通过“追寻守恒量”,使学生了解守恒思想的重要性,初步树立能量转化与守恒的观点,学会从物理现象中探求事物本质的科学态度和研究方法.3.通过学习,要善于把实际问题理想化.课前准备多媒体课件、学案、滚摆、单摆.教学过程导入新课实验导入如图所示,一个用细线悬挂的小球从A点开始摆动.记住它向右能够达到的最大高度.然后用一把直尺在P点挡住摆线,看一看这种情况下小球所能达到的高度.这个实验现象说明了什么?它是否说明在小球摆动的过程中某种“东西”是不变的?这种“东西”会是什么?通过本节课的学习,同学们就能理解这一实验现象了.故事导入新华社2000年12月31日和中央电视台2001年元月6日先后报道：在20世纪的最后几分钟里，一项新的多米诺骨牌吉尼斯世界纪录，在北京颐和园体育健康城综合馆和网球馆诞生了.中国、日本和韩国的62名青年学生成功地推倒了340多万张骨牌，一举打破了此前由荷兰人保持的297万张的世界纪录.从电视画面可看出，骨牌瞬间依次倒下的场面蔚为壮观，其间显示的图案丰富多彩，令人惊叹.其中蕴含着一定的科学道理,这就是“多米诺骨牌效应”.该效应产生的能量是十分巨大的.这种效应的物理道理是：骨牌竖着时，重心较高，倒下时重心下降，倒下过程中，将其重力势能转化为动能，它倒在第二张牌上，这个动能的一部分就转移到第二张牌上，第二张牌将第一张牌转移来的动能和自己倒下过程中由本身具有的重力势能转化来的动能之和，再传到第三张牌上……所以每张牌倒下的时候，虽然有部分能量损失，但具有的动能都比前一块牌大，因此它们的速度一个比一个快，也就是说，它们依次推倒的能量一个比一个大.你可以设想一下,如果牌的个数足够多,那么最后一个牌的速度将是怎样的大！场面又是何等的壮观!故事中应用到了动能、势能及其转化.今天,我们就来学习追寻守恒量这节课,学习问题中展示的能量问题,探索其中的奥秘.问题导入“挽弓当挽强,用箭当用长;射人先射马,擒贼先擒王.”这是一首杜甫的诗.跳高运动员总是要充分地助跑才能取得好的成绩.请同学们思考下面的问题:(1)为什么强弓就射得远?跳高运动员是以高度来计成绩的,而他们为什么要提高自己的速度呢?难道速度和高度之间有什么联系吗?(2)这体现了一种什么过程?推进新课一、伽利略斜面实验牛顿是经典力学的奠基人,他提出了三个定律和万有引力定律,但是他没有研究过能量(至少没有深入研究),所以当时人类对自然的认识还很有局限.但在伽利略的实验中,已经有了“能量”的影子.能量概念的形成和发展,始终是和能量守恒定律的建立过程紧密相连的.能量守恒定律的发现告诉我们,尽管物质世界千变万化,但这种变化不是没有规律的,基本的规律就是守恒定律.这一节课我们从一个较高的角度去认识这个问题.教师指导:让一位学生朗读教材开头费恩曼的话,让学生体会能量守恒定律的重要性.活动探究课件展示1:大屏幕投影展示伽利略理想实验的flash模拟动画.问题:1.当小球沿斜面从高处由静止滚下时,小球的高度不断减小,而速度不断增大,说明了什么?2.当小球从斜面底沿另一个斜面向上滚时,小球的位置不断升高,而速度不断减小,说明了什么问题?学生观察交流、讨论并总结:明确：1.说明小球凭借其位置而具有的物理量不断减少,而由于运动而具有的物理量不断增大.2.说明小球凭借位置而具有的物理量不断增加,而由于运动而具有的物理量逐渐减少.课件展示2：利用动画模拟实验,将斜面调整,引导学生观察小球的运动情况.指导学生自己组织语言,描述看到的物理现象.学生通过阅读并观察、讨论、总结:让小球沿一个斜面从静止开始滚下,小球将滚上另一斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度.减小后一斜面的倾角,小球在这个斜面上仍达到同一高度,但这时他要滚得远些.若继续减小后一斜面的倾角,小球达到同一高度,但滚得更远些.教师设疑：若将后一斜面放平,小球的运动情况将是怎样?引导学生讨论、交流,大胆猜想.参考结论：小球好像“记得”自己的起始高度,但又永远达不到原来的高度,所以将永远滚动下去.点评：教师通过动画展示,让学生感受到“有某一量是守恒的”.教师逐步引导,让学生体会“守恒量”的追寻过程,进一步激发学生的探究意识和学习的欲望.二、物体的动能和势能实验演示：演示滚摆实验和单摆实验,进一步强化,如果没有摩擦和介质阻力,物体好像“记得”自己初始的高度,即某一量是守恒的.引导学生根据以上示例,举出生活中其他关于此种现象的事例.公园里的秋千,游乐园里的海盗船,乒乓球自高处落到水泥地面上后的运动,在没有摩擦和空气阻力的情况下,都能达到一定的高度.这说明,将实际生活中的问题理想化后,确实存在着某一物理量是不变的.通过学生列举实例,让学生体会生活中的普遍规律.教师点评：在物理学中,我们把以上这一事实说成是“有某一量是守恒的”,并把这个量叫做能量或能.通过阅读体会,给出动能与势能的概念,体会动能与势能转化并守恒的普遍存在.教师引导学生认识,伽利略的发现今天看来就是我们学习过的能量转化与守恒的思想.其中与高度有关的量,我们称为势能;与速度有关的量我们称为动能.课件展示实例,指导学生分析物体动能和势能之间的转化情况.滚摆1.视频展示:秋千与海盗船.2.视频展示:滚摆与落下的乒乓球.学生详细分析:讨论总结并由代表发言.阶段小结:1.能量:“有某一量是守恒的”,这个量叫做能量或能.2.势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能.3.动能:物体由于运动而具有的能量叫做动能.视野拓展2004年12月26日，国际标准时间00：58：50，一股压抑许久的“怒气”从印度洋深处狂躁地迸发而出，里氏9.0级(美国地震局测定)地震劈开周围的海水,形成一道道相距百十公里的弧形水幕，以每小时800公里的起始速度排山倒海般向四周袭去……巨浪呼啸，以摧枯拉朽之势，越过海岸线,越过田野，迅猛地袭击着岸边的城市和村庄，瞬时人们都消失在巨浪之中.港口所有设施、被震塌的建筑物，在狂涛的洗劫下，被席卷一空.事后，海滩上一片狼藉，到处是残木破板和人畜尸体.地震海啸给人类带来的灾难是十分巨大的……试查阅有关资料，谈一谈此次海啸中存在哪些能量.例以竖直上抛的小球为例说明小球的势能和动能的转化情况.在这个例子中是否存在着能的总量保持不变?参考解析：竖直上抛运动的小球,首先由动能转化为势能,达到最高点时,动能为零,势能达到最大;在下落时,势能逐渐减小,动能逐渐增大,势能又转化为动能.在小球运动过程中,小球的机械能总量保持不变.点评：本实例探究可以应用受力情况来作分析,亦可根据实际运动情况总结,紧紧抓住高度影响势能,速度影响动能这一关键进行分析.课堂训练如图所示,一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动,图中a、b、c三点分别表示小球摆动过程中的三个不同位置,其中a、c等高.在小球摆动的整个过程中,动能最大时是在_______点,在_________点势能最大;如果没有空气阻力的影响,小球在a点的动能________(填“大于”“等于”或“小于”)在c点的动能.解析：在小球来回摆动时,动能与势能不停地相互转化但总量不变.在a、c两点时位置最高,势能最大,速度为零,动能为零.在b点时位置最低,势能最小,速度最大,动能最大.答案：b a、c 等于方法总结：在某一过程中,若仅涉及动能和势能的转化,若能判断出其中一种能量正在减小或增大,则另一种能量一定正做相反变化,且一种能量为零时,另一种能量达到最大值.课堂小结1.物体由于位置高度而具有的能量叫做重力势能.对于同一水平面而言,物体被举得越高、质量越大,物体具有的重力势能就越大.2.物体由于运动而具有的能量叫做动能.动能是由物体的质量和速度共同决定的,物体运动的速度越大、质量越大,它的动能就越大.3.动能和势能统称为机械能.动能可以转化为势能,势能也可以转化为动能.在只有重力做功时,动能和势能的相互转化过程中,总的机械能不变.布置作业1.通过各种途径查找资料,了解人类对能量的研究过程.2.在其他自然学科中列举出几个能量转化与守恒的实例;转化与守恒的思想(不仅仅是能量)在生产生活中的实例.(例如水资源)板书设计1 追寻守恒量一、伽利略斜面实验二、物体的动能和势能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三、追寻守恒量的意义活动与探究课题:能量的应用.内容:古代战争中常用滚木和檑石作为武器来阻止敌人的进攻,你能利用所学的知识说明其中的科学道理吗?这种战术适用于哪种情况?怎样才能使杀伤力更大?为什么?方法:利用动能与势能的转化思想.参考答案：滚木和檑石的重力势能转化为动能,利用其动能来杀伤敌人;这种战术适用于居高防守;提高其高度、增大其质量才能有更大的杀伤力.习题详解解答:做自由落体运动的物体在下落过程中,势能不断减小,动能不断增加,在转化的过程中,动能和势能的总和不变.设计点评学生是知识的主动建构者,学生对所研究问题的热情程度及在探究过程中所表现出来的精神状态和情绪,直接影响教学的效果.本设计利用学生生活中常见的秋千、海盗船,由静止下落的乒乓球引入新课,用伽利略理想斜面实验,引发学生的思维能力,使学生产生求知的兴趣与热情.通过感悟斜面实验的科学现象,重走追寻守恒量的科学之路,完成教学目标的情感态度这一难度要求.继而通过滚摆、单摆的视频资源调动探求动能与势能转化的关系,体会能量的守恒思想.。
陕西省西安市第七十中学高中物理 7.1 追寻守恒量 第2节 功 学案2新人教版2 精
课题：第1节追寻守恒量第2节功 (二)《智慧课堂》环节一、自主探究：一个力是否对物体做功，如何判断？公式中W＝Flcos α的位移l是以哪个物体为参考系的？判断一个力对物体是否做功，可根据该力和物体位移方向的夹角是否为90°，或力与物体速度方向的夹角是否总是90°判断．例如：如图7－(1、2)－5所示，斜面体a放在光滑水平桌面上，物体b由光滑斜面的顶端从静止开始下滑，由题意可知物体b下滑的同时，斜面体a将沿桌面向右运动，由图可知，物体b所受斜面的弹力FN虽然垂直斜面，但它与物体b的位移l的夹角大于90°，所以弹力FN对物体b做负功．同理，b对a的弹力FN′对a做正功。
图7－(1、2)－5 上述例子中b物体的位移l是以大地为参考系的，若误以斜面为参考系，则会错误的判断出FN 对b不做功．公式中位移l必须是受力物体相对大地的位移。
环节二、拓展应用|摩擦力一定对物体做功吗？一对相互作用力的功也一定相等吗？不一定．(1)、摩擦力做功有以下特点：①静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功。
例1：汽车载着集装箱加速前进，集装箱与汽车间无相对滑动，则汽车施于集装箱的静摩擦力对集装箱做正功，集装箱施于汽车的静摩擦力对汽车做负功；物体在水平转台上随转台一起匀速转动，物体与转台间无相对滑动，则转台施于物体的静摩擦力对物体就不做功。
例2，将工件放在运转中的传送带上，传送带施于工件的滑动摩擦力将对工件做正功，而工件施于传送带的滑动摩擦力将对传送带做负功；物体在粗糙地面上滑动，物体施于地面的滑动摩擦力对地面就不做功。
②一对静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而没有机械能转化为其他形式的能。
一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况同时发生：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能。
③相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的功的总和等于零；一对滑动摩擦力所做的功的总和总是负值，其绝对值恰好等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰等于系统损失的机械能。
陕西省西安市第七十中学高中物理必修二：7.1.2能量和
2016—2017学年第一学期导学案第周第课时编号：编制：王雅梅班级：学生姓名：小组：小组评价：老师评价：课题：能量和功的拓展（一）【智慧课堂】环节一：自主探究1.伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地到达同它出发时相同高度的点，决不会更高一点，也不会更低一点．这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是()A．弹力B．势能C．速度D．能量2．下列关于做功的说法中正确的是()A．凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功B．凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功C．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功D．只要物体受力，又在力的方向上发生位移，则力一定对物体做功3．如图7－(1、2)－8所示，图7－(1、2)－8木块A放在木块B的左上端，用恒力F拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F 做的功为W1；第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2，比较两次做功，可能是()A．W1<W2B．W1＝W2 C．W1>W2D．无法比较环节二：拓展应用4．人以20 N的恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5.0 m，人放手后，小车还前进了2.0 m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为()A．100 J B．140 J C．60 J D．无法确定5. 质量是2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度—时间图象如图7－(1、2)－9所示，若物体受摩擦力为10 N，则下列说法正确的是A．拉力做功150 J 图7－(1、2)－9B．拉力做功100 JC．摩擦力做功250 JD．物体克服摩擦力做功250 J环节三：实践创新6．如图7－(1、2)－10所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3 N 和F2＝4 N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动10 m，求：(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？图7－(1、2)－10(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？7.如图7－(1、2)－11所示，磨杆长为L，在杆端施以与杆垂直且大小不变的力F，求杆绕轴转动一周的过程中力F所做的功。
陕西省西安市第七十中学高中物理 7.8 机械能守恒学案2(无答案)新人教版必修2
机械能守恒2【智慧课堂】环节一：自主探究1.关于机械能守恒，下列说法正确的是( )A．物体匀速运动，其机械能一定守恒B．物体所受合外力不为零，其机械能一定不守恒C．物体所受合外力做功不为零，其机械能一定不守恒D．物体沿竖直方向向下做加速度为5 m/s2的匀加速运动，其机械能减少2．如图7－8－6所示，在抗洪救灾中，一架直升机通过绳索，用恒力F竖直向上拉起一个漂在水面上的木箱，使其由水面开始加速上升到某一高度，若考虑空气阻力而不考虑空气浮力，则在此过程中，以下说法正确的有( )A．力F所做功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量B．木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量C．力F、重力、阻力，三者合力所做的功等于木箱动能的增量D．力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量3．如图所示，某人以拉力F将物体沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力，则下列说法中正确的是( )A．物体做匀速运动 B．合力对物体做功等于零C．物体的机械能守恒 D．物体的机械能减小4．下列四个选项的图中，木块均在固定的斜面上运动，其中图A、B、C中的斜面是光滑的，图D中的斜面是粗糙的，图A、B中的F为木块所受的外力，方向如图中箭头所示，图A、B、D 中的木块向下运动，图C中的木块向上运动．在这四个图所示的运动过程中机械能守恒的是( )环节二拓展应用5．如图所示，翻滚过山车轨道顶端A点距地面的高度H＝72 m，圆形轨道最高处的B点距地面的高度h＝37 m．不计摩擦阻力，试计算翻滚过山车从A点由静止开始下滑运动到B点时的速度．(g取10 m/s2)6．某人站在离地面h＝10 m高处的平台上以水平速度v0＝5 m/s 抛出一个质量m＝1 kg的小球，不计空气阻力，g取10 m/s2，问：(1)人对小球做了多少功？(2)小球落地时的速度为多大？7.如图7－8－9所示，光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切，圆轨道半径R＝0.4 m．一个小球停放在水平轨道上，现给小球一个v0＝5 m/s的初速度，求：(g取10 m/s2)(1)小球从C点飞出时的速度。
最新精编高中人教版必修二高中物理7.1 追寻守恒量 7.2功导学案及解析
71 《追寻守恒量——能量》72《功》导案【习目标】⒈正确解能量守恒的思想以及功的概念。
2．解功的概念。
3．(1)知道计算机械功的公式W=Fcα；知道在国际单位制中，功的单位是焦耳(J)；知道功是标量。
(2)能够用公式W=Fcα进行有关计算【重点难点】1、功的计算2、正功负功的解 3 总功【法指导】认真阅读教材，体会能量转和守恒的思想，加深对能量转和守恒的感性认识。
观察教材插图，体会做功的要素和功的正负。
【知识链接】要点一能及其转与守恒的认识能是描述物质(或系统)运动状态的一个物量，是物质运动的一种量度．任何物质都离不开运动，在自然界中物质的运动是多种多样的，相对于各种不同的运动形式，就有各种不同形式的能量．自然界中主要有机械能、热能、光能、电磁能和原子能等．各种不同形式的能可以相互转，而在转过程中，能的总量是不变的，这是能的最基本的性质．如图所示为伽利略的想斜面示意图．伽利略发现：无论斜面B比斜面A陡些还是缓些，小球最后总会在斜面上的某点速度变为0，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同．这个过程中势能先转为动能，动能又转为势能，动能和势能的总量保持不变，因此小球才能上升到与出发点等高处．能量守恒告诉我们，尽管物质世界千变万，但这种变不是没有规律的，基本的规律就是守恒定律，也就是说，一切运动变无论属于什么形式，反映什么样的物质特性，都要满足一定的守恒定律．机械能守恒定律是人们在认识到动能和势能的具体形式，以及探索了它们之间能以一定的量关系相互转之后建立起的．【习过程】一、功的概念1、功：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段_____，这个力就对物体做了功2、做功的两个不可缺少的因素：__ _和在力的方向上发生的__3、功的公式(1）如图，力F的方向与位移方向一致，力F所做的功等于与的乘积。
用公式表示：(2）如图，当力F的方向与位移方向成某一角度时，可以把力F分解为两个分力：和。
陕西省西安市第七十中学高中物理7.1追寻守恒量第2节功
追寻守恒量 第2节 功(一)《智慧课堂》环节一、自主探究：（1）、 能及其转化与守恒的认识能是描述物质(或系统)运动状态的一个物理量，是物质运动的一种量度．相对于各种不同的运动形式，就有各种不同形式的能量．自然界中主要有机械能、热能、光能、电磁能和原子能等．各种不同形式的能可以相互转化，而在转化过程中，能的总量是不变的，这是能的最基本的性质。
图为伽利略的理想斜面示意图．动能和势能的总量保持不变，因此小球才能上升到与出发点等高处。
一切运动变化无论属于什么形式，反映什么样的物质特性，都要满足一定的守恒定律。
（2）、 对功的公式W ＝Flcos α的理解 复习功的公式：1．F 表示力的大小，l 表示力的作用点相对于地面 的大小，当力的作用点的位移与物体的位移相同时，也常常说是物体相对地面的位移大小，α表示力与位移方向间的夹角。
2．公式仅适用于求恒力的功。
3．计算功时首先要分清是求单个力做功还是求合力做功。
(1)求单个力做功时，某一个力做的功，不受其它力的影响。
例如从斜面上滑下的物体，重力对物体做的功与斜面是光滑的还是粗糙的没有关系。
(2)求解合力做功时，有两种方法，一种方法是合力做的总功等于各个力做功的代数和，另一种方法是先求出物体所受各力的合力，再用公式W 总＝F 合lcos α计算。
4．功是过程量，是力在空间的积累量．功只有大小，没有方向，是标量。
5．实际计算时，不必生搬硬套公式W ＝Flcos α，一般通过分解力或分解位移的方法求解。
环节二：拓展应用（1）、 关于正功、负功的理解功是标量，但有正功、负功之分，功的正负既不表示大小，也不表示方向，只表示两种相反的做功效果，即为动力功还是阻力功。
1．当0≤α<π2，cos α>0，W>0，力对物体做正功，力是物体运动的动力，使物体的动能增加。
2．当α＝π2时，cos α＝0，W ＝0，表示力对物体不做功，力对物体既不起动力作用，也不起阻力作用，力没有使物体的动能发生变化。
第七十中学高中物理 7.3 功 率学案1(无答案)新人教版必修2(2021年整理)
陕西省西安市第七十中学高中物理7.3 功率学案1（无答案）新人教版必修2编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（陕西省西安市第七十中学高中物理7.3 功率学案1（无答案）新人教版必修2）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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功率（一）【智慧课堂】环节一：自主探究（1）功率的理解和求法1．功率表示做功的 ,不表示做功的多少。
2．功率是量，只有，没有。
3．功率有平均功率和功率之分。
(2)、平均功率:平均功率表示力在一段时间内做功的平均快慢。
平均功率与一段时间（或过程)相关，计算时应明确哪个力在哪段时间（或过程)内做功的平均功率。
常用P＝错误!来求平均功率。
如果用P＝Fv求平均功率，公式中v应为平均速度，F是恒力。
(3）、瞬时功率：瞬时功率表示力在一段很短时间内做功的快慢程度，计算时应明确哪个力在哪个时刻（或状态）的功率．用公式P＝Fv来计算瞬时功率，公式中v应为瞬时速度，且F和v同方向.若F和v方向不同，则应用P＝Fvcos α。
(4）、额定功率与实际功率额定功率是指动力机械长时间正常工作时输出的最大功率，是动力机器的重要的性能指标。
一个动力机器的额定功率是一定的，通常都在铭牌上标明.机器工作时必须受额定功率的限制.实际功率是机器工作时实际的输出功率，也就是发动机产生的牵引力做功的功率，实际功率可以小于、也可以等于额定功率，但实际功率大于额定功率会损坏机器。
例1一台起重机从静止起匀加速地将质量m＝1。
0×103 kg的货物竖直吊起，在2 s末货物的速度v＝4。
高中物理第7章机械能守恒定律1追寻守恒量__能量2功学案新人教版必修2
1 追寻守恒量——能量2 功[学习目标] 1.[物理观念]知道能量守恒是自然界的重要规律． 2.[物理观念]理解势能、动能的概念,理解功的概念． 3.[科学思维]掌握W＝Fl cos α的适用条件,会用它进行计算．(重点) 4.[科学方法]理解正功、负功的含义,会求多个力的总功．(重点、难点) 5.[科学方法]掌握变力功的求法．一、追寻守恒量——能量1．伽利略的斜面实验探究过程将小球由斜面A上某位置由静止释放,小球运动到斜面B上现象小球在斜面B上速度变为0时,即到达最高点时的高度与它出发时的高度相同结论这一事实说明某个量是守恒的,在物理学上我们把这个量叫作能量或者能．势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量．3．动能：物体由于运动而具有的能量．4．在伽利略的理想斜面实验中,小球的动能和势能相互转化,但二者的总量是保持不变的．二、功和功的公式1．功的定义一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,我们就说这个力对物体做了功．2．做功的因素(1)力；(2)物体在力的方向上发生的位移．3．功的公式(1)力F与位移l同向时：W＝Fl.(2)力F与位移l有夹角α时：W＝Fl cos α,其中F、l、cos α分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦．(3)各物理量的单位：F的单位是N,l的单位是m,W的单位是N·m,即 J.三、正功、负功、合力的功1．正功和负功α的取值W的取值含义α＝π2W ＝0 力F 不做功 0≤α＜π2W ＞0 力F 对物体做正功 π2＜α≤π W ＜0力F 对物体做负功 (或说成物体克服力F 做功)2.总功的计算(1)方法一：几个力对物体做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和,即W 总＝W 1＋W 2＋W 3＋…＋W n .(2)方法二：求几个力的总功时,也可以先求这几个力的合力,再应用功的定义式求合外力做的功,即为总功．W 合＝F 合·l cos α.1．思考判断(正确的打“√”,错误的打“×”)(1)有力作用在物体上,并且物体也发生了位移时,力对物体一定做了功． (×) (2)力对物体不做功,说明物体的位移一定为零．(×)(3)用力推汽车,汽车没动,但推车者累得出汗时,可以说推车者对汽车做功了． (×)(4)因为功有正、负,所以功是矢量．(×) (5)力F 1做功10 J,F 2做功－15 J,力F 1比F 2做功少．(√)2．在伽利略的斜面实验中,小球停下来的高度为h 1,与它出发时的高度h 2相同,我们把这一事实说成是“某个量守恒”,下面说法中正确的是( )A ．小球在运动的过程中速度是守恒的B ．小球在运动的过程中高度是守恒的C ．小球在运动的过程中动能是守恒的D ．小球在运动的过程中能量是守恒的D [伽利略的斜面实验中,小球的速度、高度、动能都随时间变化,而能量恒定不变,故D 正确．]3．如图所示,木块A 、B 叠放在光滑水平面上,A 、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F 1,B 对A 的摩擦力为F 2,则以下说法正确的是( )A ．F 1对B 做负功,F 2对A 做正功 B ．F 1对B 做正功,F 2对A 不做功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A[以整体受力分析可知F＝(m A＋m B)a可知,A、B两物体的加速度向右,隔离物体A,通过受力分析可知,B对A的摩擦力F2向右,而A向右运动,由W＝FL可知,F2对A做正功,A对B的摩擦力F1向左,故F1对B做负功,故A正确,B、C、D错误．]对功及其公式的理解1．功是过程量功描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过程相联系．2．功是标量(对正功和负功的进一步理解)(1)功的正、负不表示方向,功根本就没有方向；(2)正温度比负温度高,但功不是这样,应先取绝对值再比较做功多还是做功少；(3)功的正、负仅表示是动力做功还是阻力做功．3．对公式W＝Fl cos α的理解(1)公式只适用于恒力做功的计算；(2)公式中l是选取地面为参考系时物体的位移；(3)表达式W＝F·l cos α的物理意义是功等于力与沿力F方向的位移的乘积；表达式W ＝F cos α·l的物理意义是功等于沿位移方向的力与位移的乘积．【例1】如图所示,小物块位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上,从地面上看,在小物块沿斜面下滑的过程中,斜面对小物块的作用力( )A．垂直于接触面,做功为零B．垂直于接触面,做功不为零C．不垂直于接触面,做功为零D．不垂直于接触面,做功不为零B[题目考查了力对物体是否做功的分析,从功的定义来判断,斜面光滑,斜面对小物块的作用力是弹力,因而该力始终与斜面垂直．解法1：根据力和位移的方向夹角判断．在小物块下滑过程中,斜面同时水平向右移动,小物块的位移是从初位置到末位置的有向线段,如图甲所示,弹力对物块做负功．甲解法2：根据力和速度的方向夹角判断．乙在小物块下滑过程中,一方面小物块相对于斜面下滑,有沿斜面向下的分速度v1,同时因为斜面后退,所以物块参与斜面向右的运动,还有水平向右的分速度v2,因此合速度v合的方向如图乙所示,很显然弹力方向与合速度方向夹角大于90°,所以弹力做负功．]判断力做功正、负的方法(1)根据力F和物体位移l方向的夹角α判断——常用于恒力做功的情形．(2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ判断——常用于曲线运动的情形．如图所示：①若夹角θ是锐角,力做正功．②若夹角θ是钝角,力做负功．③若夹角θ是直角,力不做功．[跟进训练]1．如图所示,两箱相同的货物,现要用电梯将它们从一楼运到二楼,其中图甲是利用扶梯台式电梯运送货物,图乙是用履带式自动电梯运送,假设两种情况下电梯都是匀速地运送货物,下列关于两电梯在运送货物时说法正确的是( )甲乙A．两种情况下电梯对货物的支持力都对货物做正功B．图乙中电梯对货物的支持力对货物做正功C．图甲中电梯对货物的支持力对货物不做功D．图乙中电梯对货物的支持力对货物不做功D[在图甲中,货物随电梯匀速上升时,货物受到的支持力竖直向上,与货物位移方向的夹角小于90°,故此种情况下支持力对货物做正功,C错误；图乙中,货物受到的支持力与履带式自动电梯接触面垂直,此时货物受到的支持力与货物位移垂直,故此种情况下支持力对货物不做功,故A、B错误,D正确．]总功的求法由合力与分力的等效替代关系知,合力与分力做功也是可以等效替代的,因此计算总功的方法有两种：(1)先求物体所受的合力,再根据公式W合＝F合l cos α求合力的功．(2)先根据W＝Fl cos α,求每个分力做的功W1、W2…W n,再根据W合＝W1＋W2＋…＋W n,求合力的功．即合力做的功等于各个力做功的代数和．【例2】一个质量为m＝2 kg的物体,刚开始处于静止状态,后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用,且F＝10 N,在水平地面上移动的距离为s＝2 m,物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N．求：(sin 37°＝0.6,cos 37°＝0.8)(1)各个力对物体所做的功；(2)合外力对物体所做的功；(3)各个力对物体所做的功的代数和．思路点拨：解答本题先分析物体的受力情况,画出受力示意图,然后用公式W＝Fl cos α,计算各力对物体做的功．并且(2)(3)小题可以用来检验计算是否正确,即结果应该相等,如果不等,则说明计算有误．[解析](1)物体的受力情况如图所示,根据功的计算公式可得各个力对物体所做的功分别为W F＝Fs cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 JW f＝fs cos 180°＝4.2×2×(－1)J＝－8.4 JW G＝0W N＝0.(2)物体所受的合外力为F合＝F cos 37°－f＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N故合外力所做的功为W合＝F合s cos 0°＝3.8×2×1 J＝7.6 J.(3)物体所受的各个力所做的功的代数和为W总＝W F＋W f＋W G＋W N＝16 J＋(－8.4 J)＋0＋0＝7.6 J.[答案](1)W F＝16 J W f＝－8.4 J W G＝0 W N＝0 (2)7.6 J (3)7.6 J计算恒力做功要注意的三个问题(1)计算功时一定要明确是哪个力对哪个物体在哪段位移过程中做的功．(2)力F与位移l必须互相对应,即l必须是力F作用过程中的位移．(3)某力对物体做的功只跟这个力、物体的位移以及力与位移间的夹角有关,跟物体的运动情况无关,跟物体是否还受其他力、以及其他力是否做功均无关．[跟进训练]2．如图所示,重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上,现使斜面体向右做匀速直线运动,通过的位移为x,物体相对斜面体一直保持静止,则在这个过程中( )A．弹力对物体做功为Gx cos αB．静摩擦力对物体做功为Gx sin αC．重力对物体做功为GxD．合力对物体做功为0D[分析物体的受力情况：重力mg、弹力N和摩擦力f,如图所示：根据平衡条件,有：N＝G cos α；f＝G sin α重力与位移垂直,做功为零；摩擦力f与位移的夹角为α,所以摩擦力对物体m做功为：W f＝fx cos α＝Gx sin αcos α斜面对物体的弹力做功为：W N＝Nx cos(90°＋α)＝－Gx sin αcos α,故A、B、C错误；因物体做匀速运动,合外力等于零,故合外力做功为零,故D正确．故选D．]变力做功的几种求法1当力F 的大小发生变化,且F 、l 呈线性关系时,F 的平均值F ＝F 1＋F 22,用F 计算F 做的功．2．图象法变力做的功W 可用F l 图线与l 轴所围成的面积表示．l 轴上方的面积表示力对物体做正功的多少,l 轴下方的面积表示力对物体做负功的多少．3．分段法(或微元法)当力的大小不变,力的方向时刻与速度同向(或反向)时,把物体的运动过程分为很多小段,这样每一小段可以看成直线,先求力在每一小段上的功,再求和即可,力做的总功W ＝Fs 路或W＝－Fs 路．4．等效替换法若某一变力的功和某一恒力的功相等,则可以用求得的恒力的功来作为变力的功． 【例3】 如图所示,一辆拖车通过光滑定滑轮将一重物G 匀速提升,当拖车从A 点水平移动到B 点时,位移为s ,绳子由竖直变为与竖直方向成θ的角度,求此过程中拖车对绳子所做的功．[解析] 拖车对绳子做的功等于绳子对重物做的功． 以重物为研究对象,由于整个过程中重物匀速运动． 所以绳子的拉力大小F T ＝G .重物上升的距离等于滑轮右侧后来的绳长OB 减去开始时的绳长OA ,l ＝s sin θ－stan θ＝s 1－cos θsin θ所以绳子对重物做功W ＝G ·l ＝s 1－cos θsin θG拖车对绳子做功等于绳子对重物做功,等于s 1－cos θsin θG .[答案]s1－cos θsin θG由于拖车对绳子的拉力与重物的重力始终大小相等,常出现直接套用公式W＝Gs的错误,还可能出现生搬硬套W＝Gs cos θ的错误．这些都是因为忽视了拉力的方向在变,即拉力是变力．不能直接套用公式．[跟进训练]3．如图所示,某个力F＝10 N作用在半径为R＝1 m的转盘的边缘上,力F的大小保持不变,但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致,则转动一周这个力F做的总功为( )A．0 B．20π JC．10 J D．10π JB[利用微元法求解拉力F所做的功,可将圆周分成无限多小段,对每一小段,可以认为F 与位移方向相同,而位移大小与对应弧长相同,则力F的总功为力F在各小段所做功的代数和,即W F＝F·2πR＝20π J,故B正确．]1．物理观念：(1)能量守恒定律．(2)动能、势能、功等概念．2．科学思维：(1)恒力功的计算．(2)总功的计算．3．科学方法：变力功的几种求法．1．如图所示,下列过程中人对物体做了功的是( )A．小华用力推石头,但没有推动B．小明举起杠铃后,在空中停留3秒的过程中C．小红提着书包,随电梯一起匀速上升的过程中D．小陈将冰壶推出后,冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中C[A、B选项所述情景中,位移都为零,D中冰壶滑行时,不受人的推力,故人对物体不做功,只有C选项所述情景,人对物体做功．]2．质量为m的物体,在水平拉力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为l,第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体,斜面固定,使物体沿斜面加速移动的距离也是l.设第一次F对物体做的功为W1,第二次对物体做的功为W2,则( )A．W1＝W2B．W1<W2C．W1>W2D．无法确定A[由题意可知W＝Fl,力F对物体所做的功W只与F、l有关,与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关,故答案选A．]3．如图所示,一个物体放在水平面上,在与竖直方向成θ角的斜向下的推论F的作用下沿平面移动了距离s,若物体的质量为m,物体与地面之间的摩擦力大小为f,则在此过程中( )A．摩擦力做的功为fs cos θB．力F做的功为Fs cos θC．力F做的功为Fs sin θD．重力做的功为mgsC[摩擦力做功W＝－fs,则物体克服摩擦力做功为fs,故A错误；力F做功为Fs cos(90°－θ)＝F sin θ,故B错误,C正确；重力与位移相互垂直,故重力不做功,故D错误．]。
第七十中学高中物理 7.1.2 能量和功的拓展学案1(无答案)新人教版必修2(2021年整理)
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能量和功的拓展（一）【智慧课堂】环节一：自主探究1.伽利略的斜面实验反映了一个重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地到达同它出发时相同高度的点,决不会更高一点，也不会更低一点．这说明，小球在运动过程中有一个“东西”是不变的，这个“东西”应是( ）A．弹力B．势能C．速度D．能量2．下列关于做功的说法中正确的是（)A．凡是受力作用的物体,一定有力对物体做功B．凡是发生了位移的物体,一定有力对物体做功C．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功D．只要物体受力,又在力的方向上发生位移，则力一定对物体做功3．如图7－（1、2）－8所示，图7－(1、2)－8木块A放在木块B的左上端，用恒力F拉至B的右端,第一次将B固定在地面上，F做的功为W1;第二次让B可以在光滑地面上自由滑动，F做的功为W2,比较两次做功，可能是（)A．W1〈W2 B．W1＝W2 C．W1>W2 D．无法比较环节二:拓展应用4．人以20 N的恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5。
0 m,人放手后，小车还前进了2。
0 m才停下来，则小车在运动过程中,人的推力所做的功为( ）A．100 J B．140 J C．60 J D．无法确定5. 质量是2 kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力F作用沿水平面做匀变速运动，物体运动的速度—时间图象如图7－（1、2）－9所示，若物体受摩擦力为10 N,则下列说法正确的是A．拉力做功150 J 图7－（1、2）－9B．拉力做功100 JC．摩擦力做功250 JD．物体克服摩擦力做功250 J环节三：实践创新6．如图7－(1、2)－10所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3 N 和F2＝4 N的恒力,其合力在水平方向上，从静止开始运动10 m，求：(1）F1和F2分别对物体做的功是多少?代数和为多大？图7－（1、2）－10（2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？7。
第七十中学高中物理 7 验证机械能守恒定律学案2(无答案)新人教版必修2(2021年整理)
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课题: 验证机械能守恒定律2【智慧课堂】环节一：自主探究例如图所示,两个质量各为m 1和m2的小物块A和B,分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,已知m1〉m2，现要利用此装置验证机械能守恒定律。
（1)若选定物块A从静止开始下落的过程进行测量，则需要测量的物理量有________。
①物块的质量m1、m2；②物块A下落的距离及下落这段距离所用的时间；③物块B上升的距离及上升这段距离所用的时间;④绳子的长度．（2）为提高实验结果的准确程度,某小组同学对此实验提出以下建议：①绳的质量要轻；②在“轻质绳"的前提下,绳子越长越好;③尽量保证物块只沿竖直方向运动，不要摇晃;④两个物块的质量之差要尽可能小．以上建议中确实对提高准确程度有作用的是________．(3）写出一条上面没有提到的对提高实验结果准确程度有益的建议：______________________。
1.在利用重物自由下落“验证机械能守恒定律”的实验中，产生误差的主要原因是( ）A．重物下落的实际高度大于测量值 B．重物下落的实际高度小于测量值C．重物实际末速度v大于gt(g为重力加速度，t为下落时间)D．重物实际末速度v小于gt2．在“验证机械能守恒定律”的实验中，由于打点计时器两个限位孔不在同一竖直线上，使纸带通过时受到较大阻力，这样的结果会有( ）A．mgh〉错误!mv2 B．mgh〈错误!mv2 C．mgh＝错误!mv2 D．以上都有可能3．在“验证机械能守恒定律"的实验中，下列物理量中需要用工具直接测量的有（) A．重物的质量 B．重力加速度C．重物下落的高度 D．与重物下落高度对应的重物的瞬时速度4．用落体法验证机械能守恒定律，关于实验误差的下列说法正确的是( ）A．重物质量称量不准，会造成较大误差B．重物质量选用大些，有利于减小误差C．重物质量选用小些，有利于减小误差D．释放纸带与接通电源开始打点不同步会造成较大误差5．某位同学做“验证机械能守恒定律”的实验，下列操作步骤中错误的是（)A．把打点计时器固定在铁架台上，用导线连接到低压交流电源B．将连有重物的纸带穿过限位孔，将纸带和重物提升到一定高度C．先释放纸带，再接通电源D．更换纸带,重复实验，根据记录处理数据6．用电磁打点计时器做“验证机械能守恒定律”的实验中，有下列操作:A．用刻度尺测出选定的0到1,2，3,…点之间的距离,查出当地的g值B．在支架上竖直架好打点计时器C．测出重物的质量D．算出各对应点的势能和动能,并通过比较得出结论E．提着纸带，使重物静止在靠近打点计时器的地方F．把电池接到打点计时器的接线柱上G．将50 Hz低压电源接到打点计时器的接线柱上H．接通电源再松开纸带请你选出其中正确的操作步骤，并排出合理的操作顺序________________。
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课题：第1节追寻守恒量第2节功 (二)
《智慧课堂》环节一、自主探究：
一个力是否对物体做功，如何判断？公式中W＝Flcos α的位移l是以哪个物体为参考系的？
判断一个力对物体是否做功，可根据该力和物体位移方向的夹角是否为90°，或力与物体速度方向的夹角是否总是90°判断．
例如：如图7－(1、2)－5所示，斜面体a放在光滑水平桌面上，物体b由
光滑斜面的顶端从静止开始下滑，由题意可知物体b下滑的同时，斜面体a将
沿桌面向右运动，由图可知，物体b所受斜面的弹力FN虽然垂直斜面，但它与
物体b的位移l的夹角大于90°，所以弹力FN对物体b做负功．同理，b对a
的弹力FN′对a做正功。
图7－(1、2)－5 上述例子中b物体的位移l是以大地为参考系的，若误以斜面为参考系，则会错误的判断出FN 对b不做功．公式中位移l必须是受力物体相对大地的位移。
环节二、拓展应用|
摩擦力一定对物体做功吗？一对相互作用力的功也一定相等吗？不一定．
(1)、摩擦力做功有以下特点：
①静摩擦力和滑动摩擦力都可以对物体做正功，也可以做负功，还可以不做功。
例1：汽车载着集装箱加速前进，集装箱与汽车间无相对滑动，则汽车施于集装箱的静摩擦力对集装箱做正功，集装箱施于汽车的静摩擦力对汽车做负功；物体在水平转台上随转台
一起匀速转动，物体与转台间无相对滑动，则转台施于物体的静摩擦力对物体就不做功。
例2，将工件放在运转中的传送带上，传送带施于工件的滑动摩擦力将对工件做正功，而工件施于传送带的滑动摩擦力将对传送带做负功；物体在粗糙地面上滑动，物体施于地面的滑
动摩擦力对地面就不做功。
②一对静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移（静摩擦力起着传递机械能的作用），而
没有机械能转化为其他形式的能。
一对滑动摩擦力做功的过程中，能量的转化有两种情况
同时发生：一是相互摩擦的物体之间机械能的转移；二是机械能转化为内能。
③相互摩擦的系统内，一对静摩擦力所做的功的总和等于零；一对滑动摩擦力所做的功的总和
总是负值，其绝对值恰好等于滑动摩擦力与相对位移的乘积，即恰等于系统损失的机械能。
（其中，机械能、内能在后面将会学到）
(2)、一对相互作用力做功的特点
①作用力与反作用力的特点：大小相等、方向相反，且作用在不同物体上。
②作用力、反作用力作用下的物体运动的特点：可能向相反方向运动，也可能向同一方向
运动，也可能一个运动，而另一个静止，还可能两物体都静止。
③由W＝Flcos α不难判断，作用力做的功与反作用力做的功，没有必然的关系，可能相
等，也可能不等；可能同为正功，也可能一正一负；可能一个为零，另一个不为零。
环节三：实践创新
一、功的公式W＝Flcos α的基本应用
例1质量m＝3 kg的物体，受到与斜面平行向下的拉力F＝10 N，沿固定斜面下滑距离L＝2 m，
斜面倾角θ＝30°，物体与斜面间的动摩擦因数μ＝
3
3。
求各力对物体所做的功，以及力对物体
所做的总功．(g取10 m/s2)
二、有关摩擦力的功的计算
例2如图7－(1、2)－6所示的水平传送装置，AB间距为l，传送带以速度v匀速运转．把一质量为m的零件无初速地放在传送带的A处，已知零件与传送带之间的动摩擦因数为μ，
试求从A到B的过程中，摩擦力对零件所做的功。
图7－(1、2)－6
三、变力做功问题
例3如图7－(1、2)－7所示，摆球质量为m，悬线的长为l，把悬线拉到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力Ff的大小不变，求摆球从A运动到竖直位置B时，重力mg、绳的拉力FT、空气阻力Ff各做了多少功？
图7－(1、2)－7
环节四：有效评价。