2015《伴你学·高效导学》高中物理人教版必修二配套课件7.1追寻守恒量 7.2功
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第 七 章
机械能守恒定律
1．追寻守恒量——能量 2．功
知识自学区
追寻守恒量 1．伽利略斜面实验探究 (1)实验现象：让静止的小球 沿一个斜面滚下， 小球将滚上另 一个对接斜面，没有摩擦时， hA____ ＝ hB，如图所示． (2)能量概念的建立：始、末位置高度相同，小球运动中守 恒的量叫能量．
FN＝ mgcos θ 和滑动摩擦力 Ff＝ μmgcos θ 的作用．下滑过程中 物体的位移等于斜面的长度 l＝ h/sin θ，方向平行斜面向下． 解法一：根据功的计算公式 W＝ Flcos α 可知，重力对物体 h 所做的功 WG＝ mg· cos(90° － θ)＝ mgh＝ 4.0× 10×2.0 J＝ 80 sin θ J 支持力所做的功 WN＝ FNlcos 90° ＝0 滑动摩擦力所做的功
重力与速度方向成锐角，重力做正功；摩擦力与
速度方向垂直，摩擦力不做功；支持力与速度方向成钝角，支 持力做负功．综上所述，A、C 项正确．
答案：
AC
恒力做功及总功的计算 1．恒力做功 依据 W＝ Flcos α.其中 F 为恒力． 2．总功的求解 (1)先求物体所受的合力，再根据公式 W 合＝ F 合 lcos α 求合 力做的功． (2)先根据 W＝ Flcos α，求每个分力做的功 W1、W2„ Wn， 再根据 W 合＝ W1＋ W2＋„＋ Wn，求合力做的功，即合力做的功 等于各个分力做功的代数和．
2．正功和负功 根据力和位移方向间的夹角判定，见下表 . α 范围 π 0≤ α＜ 2 π α＝ 2 π <α≤π 2 cos α 范围 cos α>0 cos α＝0 cos α<0 W 正负
正 功 W>0，____ 不做____
3.总功的计算 当一个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等于：
α<90° ，力做正功；α>90° ，力做负功． 方法二
1－ 1：如图所示，一端可绕 O 点自由转动的长 木板上方放一个物块，手持木板的另一端，使木 板从水平位置沿顺时针方向缓慢旋转，则在物块 相对于木板滑动前的过程中( A．重力做正功 C．摩擦力不做功 ) B．摩擦力做负功 D．支持力不做功
解析：
(4)力 F1 做功 10 J， F2 做功－15 J， 力 F1 比 F2 做功多． (
(5)一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的 大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积．(
答案：
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)√
要点探究区
对功的理解 1．对功的公式 W＝Flcos α 的理解 (1)公式中各量的意义：F 表示力的大小；l 表示力的作用点 相对于地面位移的大小，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于地面的位移大小；α 表示力和位移 方向间的夹角．
如图所示，质量 m＝ 4.0 kg 的物体， 由高 h＝ 2.0 m、倾角 θ＝ 37° 的斜面顶端滑到 底端．若已知物体与斜面间的动摩擦因数 μ＝ 0.20， g 取 10 m/s2， sin 37° ＝ 0.6， cos 37° ＝ 0.8， 求下滑过程中物体所受外力做的总功．
解析：
以物体为研究对象，它受到重力 mg、斜面支持力
2．能量概念
运动 而具有的能量． (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相对 ______
(3)能的转化：在伽利略的理想斜面实验中，小球的势能和 动能可相互转化．
功 1．功的概念和公式
力的方向 上发生 (1)概念：一个物体受到力的作用，并在___________
代数和 ； (1)各个分力分别对物体所做功的 _________ 合力 对物体所做的功． (2)几个力的 _____
【思一思 · 判一判】 (1)因为功有正负，所以功是矢量．( ) )
(2)公式 W＝ Fl 中的 l 是物体运动的路程．(
(3)若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位 移． ( ) )
功的大小取决于力 F、 位移 l 及 F 与 l 的夹角 θ， 与物体的质量、物体的运动状态及所受其他力的情况无关．
2．功的正、负值的意义 功为正值，即 W＞0，表示力 F 为动力；功为负值，即 W ＜0，表示力 F 为阻力．“＋”“－”号不表示功的大小，也不 表示方向．
质量为 m 的物体静止在倾角为 θ 的斜面上，斜面沿 水平方向向右匀速移动了距离 x，如图所示，物体 m 相对斜面 静止．下列说法中正确的是( A．重力对物体 m 做正功 B．合力对物体 m 做功为零 C．摩擦力对物体 m 做负功 D．支持力对物体 m 做正功 )
解析：
物体的受力及位移如图所示．
支持力 FN 与位移 x 的夹角 α<90° ，故 支持力做正功， D 正确．重力垂直位移， 故它不做功， A 错误．摩擦力 Ff 与 x 夹 角 β>90° ，故摩擦力做负功， C 正确．合力为零，合力不做功， B 正确．
答案：
BCD
力做正功还是负功的判断方法 方法一 看力 F 与位移 l 的夹角 α
了一段位移，这个力就对物体做了功． (2)力做功的两个因素： ①力；
力的方向 上发生的位移． ②物体在 ____________
(3)功的公式
Fl. . ①力 F 与位移 l 同向时： W＝ _____
②力 F 与位移 l 有夹角 α 时： W＝ Flcos α.
牛顿 ， l 的单位是 ____ 米 ， ③各物理量的单位： F 的单位是 ______ 焦耳 ，简称焦，符号 J. W 的单位是牛 · 米，即 ______
(2)功的大小的决定因素：做功具有两个必不可少的决定因 素：①做功的力；②物体在力的方向上的位移．力对物体是否 做了功，只与这两个因素有关，并且功的大小等于力与物体在 力的方向上位移的乘积，而与其他因素，诸如物体运动的快慢、 运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系． (3)公式 W＝ Flcos α 的另一种表述及意义 公式可以表达为 W＝ F· lcos α，表达的意义是功等于沿力 F 方向的位移与力的乘积，公式也可以表达为 W＝Fcos α· l，表达 的物理意义是功等于位移与沿位移方向的力的乘积．
机械能守恒定律
1．追寻守恒量——能量 2．功
知识自学区
追寻守恒量 1．伽利略斜面实验探究 (1)实验现象：让静止的小球 沿一个斜面滚下， 小球将滚上另 一个对接斜面，没有摩擦时， hA____ ＝ hB，如图所示． (2)能量概念的建立：始、末位置高度相同，小球运动中守 恒的量叫能量．
FN＝ mgcos θ 和滑动摩擦力 Ff＝ μmgcos θ 的作用．下滑过程中 物体的位移等于斜面的长度 l＝ h/sin θ，方向平行斜面向下． 解法一：根据功的计算公式 W＝ Flcos α 可知，重力对物体 h 所做的功 WG＝ mg· cos(90° － θ)＝ mgh＝ 4.0× 10×2.0 J＝ 80 sin θ J 支持力所做的功 WN＝ FNlcos 90° ＝0 滑动摩擦力所做的功
重力与速度方向成锐角，重力做正功；摩擦力与
速度方向垂直，摩擦力不做功；支持力与速度方向成钝角，支 持力做负功．综上所述，A、C 项正确．
答案：
AC
恒力做功及总功的计算 1．恒力做功 依据 W＝ Flcos α.其中 F 为恒力． 2．总功的求解 (1)先求物体所受的合力，再根据公式 W 合＝ F 合 lcos α 求合 力做的功． (2)先根据 W＝ Flcos α，求每个分力做的功 W1、W2„ Wn， 再根据 W 合＝ W1＋ W2＋„＋ Wn，求合力做的功，即合力做的功 等于各个分力做功的代数和．
2．正功和负功 根据力和位移方向间的夹角判定，见下表 . α 范围 π 0≤ α＜ 2 π α＝ 2 π <α≤π 2 cos α 范围 cos α>0 cos α＝0 cos α<0 W 正负
正 功 W>0，____ 不做____
3.总功的计算 当一个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等于：
α<90° ，力做正功；α>90° ，力做负功． 方法二
1－ 1：如图所示，一端可绕 O 点自由转动的长 木板上方放一个物块，手持木板的另一端，使木 板从水平位置沿顺时针方向缓慢旋转，则在物块 相对于木板滑动前的过程中( A．重力做正功 C．摩擦力不做功 ) B．摩擦力做负功 D．支持力不做功
解析：
(4)力 F1 做功 10 J， F2 做功－15 J， 力 F1 比 F2 做功多． (
(5)一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的 大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积．(
答案：
(1)×
(2)×
(3)×
(4)×
(5)√
要点探究区
对功的理解 1．对功的公式 W＝Flcos α 的理解 (1)公式中各量的意义：F 表示力的大小；l 表示力的作用点 相对于地面位移的大小，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于地面的位移大小；α 表示力和位移 方向间的夹角．
如图所示，质量 m＝ 4.0 kg 的物体， 由高 h＝ 2.0 m、倾角 θ＝ 37° 的斜面顶端滑到 底端．若已知物体与斜面间的动摩擦因数 μ＝ 0.20， g 取 10 m/s2， sin 37° ＝ 0.6， cos 37° ＝ 0.8， 求下滑过程中物体所受外力做的总功．
解析：
以物体为研究对象，它受到重力 mg、斜面支持力
2．能量概念
运动 而具有的能量． (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相对 ______
(3)能的转化：在伽利略的理想斜面实验中，小球的势能和 动能可相互转化．
功 1．功的概念和公式
力的方向 上发生 (1)概念：一个物体受到力的作用，并在___________
代数和 ； (1)各个分力分别对物体所做功的 _________ 合力 对物体所做的功． (2)几个力的 _____
【思一思 · 判一判】 (1)因为功有正负，所以功是矢量．( ) )
(2)公式 W＝ Fl 中的 l 是物体运动的路程．(
(3)若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位 移． ( ) )
功的大小取决于力 F、 位移 l 及 F 与 l 的夹角 θ， 与物体的质量、物体的运动状态及所受其他力的情况无关．
2．功的正、负值的意义 功为正值，即 W＞0，表示力 F 为动力；功为负值，即 W ＜0，表示力 F 为阻力．“＋”“－”号不表示功的大小，也不 表示方向．
质量为 m 的物体静止在倾角为 θ 的斜面上，斜面沿 水平方向向右匀速移动了距离 x，如图所示，物体 m 相对斜面 静止．下列说法中正确的是( A．重力对物体 m 做正功 B．合力对物体 m 做功为零 C．摩擦力对物体 m 做负功 D．支持力对物体 m 做正功 )
解析：
物体的受力及位移如图所示．
支持力 FN 与位移 x 的夹角 α<90° ，故 支持力做正功， D 正确．重力垂直位移， 故它不做功， A 错误．摩擦力 Ff 与 x 夹 角 β>90° ，故摩擦力做负功， C 正确．合力为零，合力不做功， B 正确．
答案：
BCD
力做正功还是负功的判断方法 方法一 看力 F 与位移 l 的夹角 α
了一段位移，这个力就对物体做了功． (2)力做功的两个因素： ①力；
力的方向 上发生的位移． ②物体在 ____________
(3)功的公式
Fl. . ①力 F 与位移 l 同向时： W＝ _____
②力 F 与位移 l 有夹角 α 时： W＝ Flcos α.
牛顿 ， l 的单位是 ____ 米 ， ③各物理量的单位： F 的单位是 ______ 焦耳 ，简称焦，符号 J. W 的单位是牛 · 米，即 ______
(2)功的大小的决定因素：做功具有两个必不可少的决定因 素：①做功的力；②物体在力的方向上的位移．力对物体是否 做了功，只与这两个因素有关，并且功的大小等于力与物体在 力的方向上位移的乘积，而与其他因素，诸如物体运动的快慢、 运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系． (3)公式 W＝ Flcos α 的另一种表述及意义 公式可以表达为 W＝ F· lcos α，表达的意义是功等于沿力 F 方向的位移与力的乘积，公式也可以表达为 W＝Fcos α· l，表达 的物理意义是功等于位移与沿位移方向的力的乘积．