追寻守恒量_功
1、2 追寻守恒量—能量 功
4.（2012·厦门高一检测）下列关于功的说法中，正确的 是（ CD ） 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
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、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（ B ） 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
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（ AD） A.重力所做的功为零 B.重力所做的功为2mgh C.空气阻力做的功为零 D.空气阻力做的功为-2fh
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。
第七章 机械能守恒定律
1、2 追寻守恒量—能量 功
1.理解动能、势能及能量的概念与意义。 2.通过实验理解能量守恒定律。 3.掌握功的概念，理解做功的两个必要因素。 4.掌握并能应用功的公式分析计算实际问题 。 5.理解正功、负功的含义 。
“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……”
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
7.1 7.2追寻守恒量
=27. 2×
2.0 sin 53
J=27. 2..0 J=68 J. 2×0 8
法二: 重力 m g、支持力 F N 和摩擦力 F f对物体所 做的功分别为 W 1=m gh=4. 10× 0 J=80 J, 2=0 0× 2. W W 3=-F f·
对功的理解
【情景导学】 如图所示, 为使船离开岸边, 船夫会用一根硬杆把船撑离岸边. 根据这 一情景, 试探究以下几个问题: 探究 1: 杆对岸有一作用力, 该力是否做功呢?是正功还是 负功? 答案: 因为岸与杆的接触点不动, 在杆的作用下, 河岸没有 位移, 故杆对岸不做功. 探究 2: 杆对手的力是否做功呢? 答案: 因手不动, 故杆对手不做功.
2. 深层次分析 (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. (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.
二、功
1. 功的概念和公式
概念
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.
h sin h sin ,W 1 =W F =F ·l h( sin =F FT 1 sin ).
答案: sin Fh( 1
1 sin
)
针对训练 3 1: (2012年银川高一检测) 静止在水 平面上的物体 M , 受到一水平向右的推力作用, 在推力作用下向右运动了 4 m , 水平推力随物体位 移的变化图象如图所示, 推力的最大值为 4 N , 且力 随位移的变化图线恰好为四分之一圆周, 求水平推 力在此过程中所做的功.
解析: 人对绳子的拉力 F 等于 F T, T 在对滑块 F 做功的过程中大小虽然不变, 但其方向时刻 在改变, 因此该问题是变力做功的问题. 但是 在滑轮的质量以及滑轮与绳间的摩擦不计的情况 下, 人对绳做的功就等于绳的拉力对滑块做的功. 而 拉力 F 的大小和方向都不变, 所以 F 做的功可以用 公式 W =F l α直接计算. cos 由图可知, 在绳与水平面 的夹角由α变到β的过程中, 拉力 F 的作用点的位 移大小为 l 1-l = =l 2
高中物理人教必修2课件：7.17.2 追寻守恒量——能量 功
夹角 α 的范围 做功情况
α=
2
0≤α<
2
cos α=0,W=0,即力 F
对物体不做功
2
<α≤π
cos α>0,W>0,即力 F
对物体做正功
cos α<0,W<0,即力 F
对物体做负功或者说
物体克服力 F 做功
物理意义
功的含义
力不是阻力也
不是动力,物体
动能不变
功是能
力是动力,物体
量转化
的动能增加
D.始终做正功
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。
答案：D
-21-
1.追寻守恒量——能量
探究一
探究二
2.功
探究三
首页
X 新知导学 D答疑解惑
INZHIDAOXUE
AYIJIEHUO
问题导引
名师精讲
D当堂检测
ANGTANGJIANCE
典例剖析
总功及其求解思路
羽毛球击出后,在落地的过程中,重力对它做了2 J的功,风力对它
做了1 J的功,有的同学认为,根据平行四边形定则,重力和风力一共
对羽毛球做的总功是 5 J,是这样吗?
-22-
1.追寻守恒量——能量
探究一
探究二
2.功
探究三
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同做功产生的效果,一般有如下两种方法:
1.先由力的合成与分解法或根据牛顿第二定律求出合力F合,然后
由W=F合lcos α计算。
7.1-7.2 追寻守恒量 功
法二：先求合力，再求总功．
物体受到的合力为
F合＝Fcos 37°－Ff＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N 所以W＝F合l＝3.8×2 J＝7.6 J. 【答案】 7.6 J
【方法总结】
求合力做功时方法的选择：
(1)若物体做匀变速直线运动，即合力是恒力，先求合力
(F合＝ma)再求功较简捷；
(2)若物体受到的合力是变力，或物体受到的几个力不是
பைடு நூலகம்
∵ W1= F1l = Fl COSα W2 = 0
∴ W = F l COSα
3、公式：
W = F L cosα
力对物体所做的功，等于力的大小(F)、位移的大小 (L)、力与位移夹角的余弦(cosα)这三者的乘积
适用条件： F为恒力 4、标量 5、单位：国际单位：焦耳（焦） 单位符号：J
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N· m 思考： １Ｊ有什么物理意义呢？
同时作用的，选用W总＝W1＋W2＋„＋Wn较为简捷．
例3
如图所示，木块原来静止在光滑水平面上，子弹
以一定的速度从左端打进木块，当子弹与木块速度恰
好相等时，子弹的位移为l1、木块的位移为l2.设木块与
子弹间的摩擦力为Ff ，则摩擦力对木块所做的功为多
少？
摩擦力对子弹所做的功为多少？
一对摩擦力做功的代数和是多少？
观 察
h
A
B
h
伽利略理想斜 面实验（斜面 均光滑）
观 察
h
A
B
h
下滚过程
高度 速度
上滚过程
h
A
B
相互作用的物体凭借 势能： 其位置而具有的能量
h
“记得”
能量 动能： 物体由于运动而具有的能量
7.1-7.2.追寻守恒量、.功 课件(人教版必修2)
2．求出物体所受的合外力，根据公式W合＝ ．求出物体所受的合外力，根据公式 F合lcosα求合外力的功，则物体所受的外力 求合外力的功， 求合外力的功 做的总功为W 做的总功为 总＝W合＝F合lcos α 特别提醒：方法 仅适用于几个力同时作用 特别提醒：方法2仅适用于几个力同时作用 于物体的情况， 于物体的情况，因为只有当这几个力同时作 用于物体上时，才能求出它们的合力； 用于物体上时，才能求出它们的合力；方法 1则不管几个力同时作用，还是作用时间有 则不管几个力同时作用， 则不管几个力同时作用 先后均适用． 先后均适用．
A．W1>W2 ． C．W1＝W2 ．
B．W的功 解析：选C.恒力做功是指力 所做的功，根 恒力做功是指力 所做的功， 据功的定义， F所做的功只与力 所做的功只与力F的大小 据功的定义，力F所做的功只与力F的大小 及物体在力F的方向上发生的位移大小的乘 及物体在力 的方向上发生的位移大小的乘 积有关，不需考虑其他力的影响， 积有关，不需考虑其他力的影响，因两次的 恒力相同，位移也相同，所以做功相同， 恒力相同，位移也相同，所以做功相同，故 本题选C. 本题选
追寻守恒量——能量 第一节 追寻守恒量 能量 第二节 功
课标定位 学习目标：1.理解能量、势能、动能、功的 学习目标： 理解能量、势能、动能、 理解能量 概念及其物理意义， 概念及其物理意义，理解功是能量转化的量 度，知道不同形式的能量之间可以相互转 化． 2．知道正功、负功的概念，能利用功的一般 ．知道正功、负功的概念， 公式进行计算． 公式进行计算． 3．理解总功的概念，会计算外力对物体所做 ．理解总功的概念， 的总功． 的总功． 重点难点：对正、 重点难点：对正、负功概念的理解及做功的 计算． 计算．
第 一 节 核心要点突破 第 二 节
7.1 追寻守恒量——能量 功 生
7.1追寻守恒量——能量7.2 功一、追寻守恒量——能量1.基本知识(1)伽利略斜面实验探究如图7－1－1所示．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，h A ＝h B .始、末位置高度相同，小球运动中守恒的量叫能量．(2)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1.基本知识 (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，或W ＝F cos α·l 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. (4)正功、负功 夹角α的范围 做功情况物理意义 α＝π2cos α＝0，W ＝0，即力F 对物体不做功力不是阻力也不是动力 0≤α＜π2cos α＞0，W ＞0，即力F 对物体做正功 力是动力π2＜α≤π cos α＜0，W ＜0，即力F 对物体做负功或者说物体克服力F 做功力是阻力(5)合力的功图7－1－1功是标量，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等于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对这个物体所做的功．【例题精讲】【例1】如图7－1－2所示，平行于斜面向上的拉力F 使质量为m 的物体匀速地沿着长为L ，倾角为α的斜面的一端向上运动到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，分别求作用在物体上各力对物体所做的功．【例2】如图7－1－3所示，小球位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上．从地面上看，在小球沿斜面下滑的过程中，斜面对小球的作用力( )A ．垂直于接触面，做功为零B ．垂直于接触面，做负功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【例3】如图7－1－4所示，一个质量m ＝2 kg 的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的力F＝图7－1－310 N 作用，在水平地面上移动的距离l ＝2 m ，物体与地面间的滑动摩擦力F f ＝4.2 N ，求外力对物体所做的总功．(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)【例4】如图7－1－5所示，质量为m 的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ.现使斜面水平向左匀速移动距离l .该过程中，斜面对物体做的功，各力对物体做的总功分别是( )A ．－mgl sin θcos θ；0B ．0；0C ．0；mgl sin θcos θD ．－mgl sin θcos θ；mgl sin θcos θ【例5】如图7－1－6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F f 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F T 、空气阻力F f 各做了多少功？【例6】如图教7－1－1所示，轻弹簧一端与竖直墙壁相连，另一端与一质量为m 的木块相连，放在图7－1－6图7－1－5光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k ，弹簧处于自然状态，用水平力缓慢拉物体，使物体前进l ，求这一过程中拉力对物体做了多少功．图教7－1－1【例7】静止在水平面上的物体M ，受到一水平向右的推力作用，在推力作用下向右运动了4 m ，水平推力随物体位移的变化图象如图教7－1－2所示，推力的最大值为4 N ，且力随位移的变化图线恰好为四分之一圆周，求水平推力在此过程中所做的功．【课堂提升训练】图教7－1－21．在伽利略的理想斜面实验中，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“有某一量守恒”，下列说法正确的是( )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2．如图所示的四幅图是小新提包回家的情景，小新对提包的拉力没有做功的是( )A ．将包提起来B ．站在水平匀速行驶的车上C ．乘升降电梯D ．提着包上楼3．如图7－1－7所示，重为G 的物体，受一向上的拉力F ，向下以加速度a 做匀减速运动，则( ) A ．重力做正功，拉力做正功，合力做正功 B ．重力做正功，拉力做负功，合力做负功 C ．重力做负功，拉力做正功，合力做正功 D ．重力做正功，拉力做负功，合力做正功4.如图7－1－8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 ．0B ．20π JC ．10 JD ．10π J5．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 6．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7．如图所示，力F 大小相等，物体运动的位移l 也相同，哪种情况F 做功最小()图7－1－7图7－1－88．以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h ，空气的阻力大小恒为F ，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A ．0B ．－FhC ．－2FhD ．－4Fh9．如图7－1－10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 间有相互作用的摩擦力，则摩擦力做功的情况是( )A ．A 、B 都克服摩擦力做功B ．摩擦力对A 不做功，因为A 未运动；但B 克服摩擦力做功C ．摩擦力对A 做功，B 克服摩擦力做功D ．摩擦力对A 、B 都不做功10．如图7－1－11所示，滑雪者由静止开始沿斜坡从A 点自由下滑，然后在水平面上前进至B 点后停止．已知斜坡、水平面与滑雪板之间的动摩擦因数皆为μ，滑雪者(包括滑雪板)的质量为m ，A 、B 两点间的水平距离为L .在滑雪者经过AB 段运动的过程中，摩擦力做的功( )A ．大于μmgLB ．小于μmgLC ．等于μmgLD ．以上三种情况都有可能11．如图7－1－12所示，物体沿弧形轨道滑下后进入足够长的水平传送带，传送带以图示方向匀速运转，则传送带对物体做功情况可能是( )A ．始终不做功B ．先做负功后做正功C ．先做正功后不做功D ．先做负功后不做功12．关于力对物体做功，以下说法正确的是( )A ．一对作用力和反作用力，若作用力做正功，则反作用力一定做负功B ．若物体所受合外力不为零，则合外力一定对物体做功C ．静摩擦力可以对物体做正功D ．滑动摩擦力可以对物体做正功13．在同一高度处让三个质量相同的小球a 、b 、c分别自由下落、竖直上抛、竖直下抛．设三球图7－1－11图7－1－12图7－1－10运动过程中所受空气阻力大小恒定，则当三球落到同一水平面上时，重力做功分别为W a、W b、W c，小球克服空气阻力做功为Wf a、Wf b、Wf c，则( )A．W a＝W c＜W b，Wf a＝Wf c＜Wf bB．W a＝W c＝W b，Wf a＝Wf c＝Wf bC．W a＝W c＝W b，Wf a＝Wf c＜Wf bD．W a＜W c＜W b，Wf a＜Wf c＜Wf b14．质量为M的木板放在光滑的水平面上，一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从A点滑至B点，在木板上前进了L，而木板前进l，如图7－1－9所示．若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板做功各为多少？摩擦力做的总功为多少？图7－1－915．如图7－1－13所示，某人用300 N的水平推力，把一个质量为50 kg的木箱沿水平路面加速推动10 m ，后来又把它匀速举高2 m ，这个人对木箱共做功多少？图7－1－1316．如图7－1－14所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F 1＝3 N 和F 2＝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)F 1和F 2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？ (2)F 1和F 2合力为多大？合力做功是多少？17．如图7－1－15所示，车间内的天车(有的地区叫行车)将一重104N的物体沿着与水平方向图7－1－14成30°角的方向匀速吊起，使物体向斜上方移动了x1＝6 m，则天车钢绳对物体的拉力做了多少功？如果又使物体水平移动了x2＝8 m，这个过程中天车钢绳的拉力又做了多少功？图7－1－15。
人教版高中物理必修二讲义第七章第1节追寻守恒量——能量第2节功
第1节追寻守恒量——能量第2节功1.理解能量、势能、动能、功的概念及其物理意义，理解功是能量转化的量度，知道不同形式的能量之间可以相互转化．2．知道正功、负功的概念，能利用功的一般公式进行计算． 3.理解总功的概念，会计算外力对物体所做的总功．一、追寻守恒量1．能量：伽利略实验表明：小球在运动过程中，“有某一量是守恒的”，这个量就是能量．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．在伽利略的斜面实验中，如果空气阻力和摩擦阻力不能忽略不计，则下列说法正确的是()A．动能和势能之和仍然守恒B．动能和势能之和将增大C．动能和势能之和将逐渐减小，但总能量还是守恒的D．以上说法均不正确提示：C二、功1．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．公式：W＝Fl cos_α，其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的夹角．3．单位：焦耳，简称焦，符号是J．1．(1)物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功．()(2)行星围绕太阳在圆轨道上运行时，引力对行星一定做功．( )(3)汽车沿斜坡向上加速行驶时，牵引力对汽车一定做功．( )提示：(1)√ (2)× (3)√三、正功和负功1．功的正负由功的公式W ＝Fl cos α知，当α取不同值时，可得下列几种情况：(1)当α＝π2时，W ＝0，力F 不做功． (2)当0≤α<π2时，W >0，力F 对物体做正功． (3)当π2<α≤π时，W <0，力F 对物体做负功． 2．总功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：(1)各个分力分别对物体所做功的代数和．(2)几个力的合力对物体所做的功．2．(1)力F 1做功10 J ，力F 2做功－20 J ，则F 1比F 2做功多．( )(2)作用在同一物体上的两个力，一个做正功一个做负功，则二力一定反向．( )(3)功有正负，说明功是矢量，因此总功是所有外力做功的矢量和．( )提示：(1)× (2)× (3)×知识点一 对做功情况的判断判断力是否做功及做功正负的方法(1)看力F 的方向与位移l 的方向间的夹角α——常用于恒力做功的情形．(2)看力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．(2016·惠安高一检测)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s ，如图所示，物体相对斜面静止．则下列说法中不正确的是( )A ．重力对物体做正功B ．合力对物体做功为零C ．摩擦力对物体做负功D ．支持力对物体做正功[解题探究] (1)物体相对斜面静止，相对地面的位移为多少？(2)物体所受的合力为多少？(3)重力、摩擦力、支持力的方向如何？与位移的夹角各为多少？[解析] 物体的受力及位移如图所示．重力垂直于位移，故它不做功，A 错误；合力为零，合力不做功，B 正确；摩擦力F f 与位移l 的夹角β>90°，故摩擦力做负功，C 正确；支持力F N 与位移l 的夹角α<90°，故支持力做正功，D 正确．故符合题意的选项为A.[答案] A1.有下列几种运动情况：①用水平推力F 推一质量为m 的物体在光滑水平面上加速前进位移l②用水平推力F 推一质量为2m 的物体在粗糙水平面上匀速前进位移l③用水平推力F 推一质量为3m 的物体在粗糙水平面上减速前进位移l④用与斜面平行的力F 拉一质量为m 2的物体在光滑斜面上前进位移l 下列关于以上四种情况下拉力F 做功的判断，正确的是( )A ．①情况中F 不做功B ．①情况中F 做功最多C ．③情况中F 做功最少D ．四种情况下F 做功一样多解析：选D.做功的力都是F ，物体在力的方向上移动的位移都是l ，且力F 和位移l 的夹角都是0°，根据W ＝Fl cos α可知四种情况下力F 做功一样多．知识点二 恒力做功的分析与计算1．恒力做功的求法一个恒力F 对物体做功W ＝Fl cos α有两种处理方法：(1)W 等于力F 乘以物体在力F 方向上的分位移l cos α，即物体的位移分解为沿F 方向上和垂直于F 方向上的两个分位移l 1和l 2，则F 做的功W ＝Fl 1＝Fl cos α.(2)W 等于力F 在位移l 方向上的分力F cos α乘以物体的位移l ，即将力F 分解为沿l 方向上和垂直于l 方向上的两个分力F 1和F 2，则F 做的功W ＝F 1l ＝F cos αl .2．计算恒力做功的基本步骤(1)找出该力的大小．(2)找出物体相对于地面的位移．(3)找出该力与位移间的夹角．(4)代入功的公式W ＝Fl cos α.如图所示，用一个与水平方向成α＝37°、大小为60 N 的力F 拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a ＝0.5 m/s 2的加速度做匀加速直线运动，已知雪橇的质量为20 kg ，求2 s 内雪橇上各力做的功分别是多少？合力做的功是多少？[思路点拨][解析] 2 s 内雪橇的位移l ＝12at 2＝1 m. 对雪橇受力分析知其受重力、支持力、拉力和摩擦力．重力和支持力做功为零拉力F 做功W F ＝Fl cos α＝60×1×0.8 J ＝48 J雪橇所受合力为F 合＝ma ＝20×0.5 N ＝10 N合外力对雪橇做的功W 合＝F 合l ＝10×1 J ＝10 J摩擦力做的功W F f ＝W 合 －W F ＝10 J －48 J ＝－38 J.[答案] 重力和支持力做功为零 拉力做功48 J 摩擦力做功－38 J 合力做功10 J2.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＝33.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/s 2)解析：物体所受到的各个力均为恒力，可用功的公式进行计算．如图所示，物体受到重力、拉力、斜面的支持力和摩擦力的作用，做单向直线运动，其位移的大小与移动的距离相等．所以，重力所做的功为W G ＝mgl cos α＝mgl cos(90°－θ)＝3×10×2×cos 60° J ＝30 J拉力所做的功W F ＝Fl ＝10×2 J ＝20 J支持力与物体运动方向垂直，它所做的功W F N ＝0滑动摩擦力的方向与位移方向相反，做功为W F f ＝－(μmg cos θ)l ＝－33×3×10×2×32J ＝－30 J总功W 总＝W G ＋W F ＋W F N ＋W F f ＝30 J ＋20 J ＋(－30 J)＝20 J.答案：W G ＝30 J W F ＝20 J W F N ＝0 W F f ＝－30 J W 总＝20 J典型问题——摩擦力做功问题的分析1．摩擦力做功情况的分析(1)静止的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时，摩擦力对该物体不做功．(2)运动的物体受到滑动摩擦力或静摩擦力时，若摩擦力的方向与运动方向相反，则摩擦力做负功，该摩擦力就是阻力；若摩擦力的方向与运动方向相同，则摩擦力做正功，该摩擦力就是动力．总之，摩擦力既可能做负功，也可能做正功，还可能不做功．2．一对相互作用的静摩擦力做功的代数和为零，而一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和不为零．如图所示，质量为1 kg 的薄木板静止在光滑水平桌面上，木板上有一质量为0.5 kg 的小铁块，它离木板的左端距离为0.5 m ，铁块与木板间动摩擦因数为0.1.现用水平拉力向右以2 m/s 2的加速度将木板从铁块下抽出，求(不计铁块大小，铁块不滚动，取g ＝10 m/s 2)：(1)将木板从铁块下抽出需要多长时间；(2)水平拉力对木板做的功．[解析] (1)小铁块在水平向右的摩擦力的作用下，做匀加速运动，设铁块的加速度为a 1，木板的加速度为a 2，抽出时间为t .对铁块a 1＝μmg m ＝μg ＝1 m/s 2，运动位移l 1＝12a 1t 2 对木板a 2＝2 m/s 2运动位移为l 2＝12a 2t 2 要将木板从铁块下抽出，则二者的位移关系有L ＝l 2－l 1解得t ＝1 s ，l 2＝1 m.(2)对木板进行受力分析，水平方向由牛顿第二定律得F －μmg ＝Ma 2得F ＝2.5 N则F 对木板做的功W F ＝F ·l 2＝2.5 J.[答案] (1)1 s (2)2.5 J公式W ＝Fl cos α中l 是指物体相对于地面的位移，而在有相对运动的系统中，不同物体相对于地面的位移大小和方向不尽相同．所以此种情况下一定要注意W 、F 、l 三个量必须对应同一个物体，更要注意区分某物体的对地位移与两物体间的相对位移．(多选)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之间有相互作用的力，则下列说法中正确的是()A．A、B都克服摩擦力做功B．A、B间弹力对A、B都不做功C．摩擦力对B做负功，对A不做功D．弹力对A不做功，对B做正功解析：选BC.设A、B间相互作用力为F f1与F f2，F AB＝F BA，如图所示．A没有位移，F f2，F BA对A不做功；B有位移，F f1对B做负功，F AB对B不做功，选项B、C正确，选项A、D错误．[随堂达标]1．(多选)下面列举的几种情况做功为零的是()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，举着杠铃在头的上方停留10 s，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解析：选ACD.地球引力提供卫星做圆周运动的向心力，向心力与卫星运动速度方向垂直，所以，这个力不做功．停留10 s时间内，杠铃的位移为零，运动员对杠铃的支持力不做功．木块的支持力与位移方向垂直，所以支持力不做功．故A、C、D正确．2．(2016·连云港高一检测)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解析：选B.将小物块轻轻放在匀速运动的传送带上，小物块相对于传送带运动，滑动摩擦力充当动力，传送带对小物块的摩擦力做正功，故A错误，B正确．静摩擦力作用的物体间无相对滑动，但不代表没发生位移，所以可以做正功、负功或不做功，C、D错误．3．(多选)如图所示，在向右加速运动的车厢中，一人用力向前推车厢(人与车厢始终保持相对静止)，则下列说法正确的是()A．人对车厢做正功B．人对车厢做负功C．车厢对人做正功D．推力对车厢做正功解析：选BCD.水平方向人受到车两个力：车对手向左的推力F1，车厢地板对脚向右的静摩擦力F2，由牛顿第三定律可知，车受到人手的向右的推力F′1和脚对车厢地板向左的静摩擦力F′2，则有F1＝F′1，F2＝F′2.人随车向右加速，F2>F1，二者的合力方向向右，与速度方向相同，二者合力对人做正功，即车对人做正功；车受到人的力，F′2>F′1，二者的合力方向向左，与车的速度方向相反，该合力对车厢做负功，即人对车做负功；人对车的推力F′1向右，与车的速度方向相同，该力做正功．B、C、D正确．4．(多选)质量为m的物体置于倾角为α的斜面上，物体和斜面间的动摩擦因数为μ，在外力作用下斜面以加速度a向左做匀加速直线运动，如图所示，运动过程中物体与斜面之间保持相对静止，则下列说法正确的是() A．斜面对物体的支持力一定做正功B．斜面对物体的摩擦力一定做正功C．斜面对物体的摩擦力可能不做功D．斜面对物体的摩擦力可能做负功解析：选ACD.物体所受的支持力始终垂直于斜面向上，由于位移方向水平向左，则力与位移方向之间的夹角为锐角，因此支持力一定做正功，选项A正确．摩擦力做功有三种情况：当加速度a＝g tan α时，物体所受的摩擦力为零，摩擦力不做功；当加速度a>g tan α时，物体所受的摩擦力沿斜面向下，摩擦力做正功；当加速度a<g tan α时，物体所受的摩擦力沿斜面向上，摩擦力做负功，故选项B错误，C、D正确．5.(选做题)如图所示，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？(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？解析：(1)力F1做的功W1＝F1l cos θ1＝3×10×0.6 J＝18 J力F2做的功W2＝F2l cos θ2＝4×10×0.8 J＝32 JW1与W2的代数和W＝W1＋W2＝(18＋32) J＝50 J.(2)F1与F2的合力F＝F21＋F22＝32＋42N＝5 N合力F做的功W′＝Fl＝5×10 J＝50 J.答案：(1)18 J32 J50 J(2)5 N50 J[课时作业]一、单项选择题1．关于两个物体间的一对作用力和反作用力的做功情况，下列说法正确的是() A．作用力做功，反作用力一定做功B．作用力做正功，反作用力一定做负功C．作用力和反作用力可能都做负功D．作用力和反作用力做的功一定大小相等解析：选C.作用力和反作用力大小一定相等，但它们的做功情况却不一定相同，因为作用力和反作用力是作用在不同的物体上，所产生的作用效果不一定相同．作用力做正功，反作用力可能做负功；作用力不做功，反作用力可能做正功、负功或不做功．例如：①如图甲，B向左运动时，A对B的摩擦力做负功，而B对A的摩擦力不做功，所以选项A、B、D均错误；②如图乙，分别用力F1和F2作用在A、B两物体上，结果A相对B发生滑动，此过程中，A、B间的一对滑动摩擦力均做负功，选项C正确．2．物体在两个相互垂直的力作用下运动，力F1对物体做功3 J，力F2对物体做功4 J，则F1、F2的合力对物体做的功为()A．5 J B．7 JC．1 J D．－1 J解析：选B.由于功是标量，由外力对物体所做的总功等于物体所受各力所做功的代数和可知选项B正确．3．(2016·杭州高一检测)如图所示，在皮带传送装置中，皮带把物体P匀速带至高处，在此过程中，下列说法正确的是()A．摩擦力对物体做正功B．摩擦力对物体做负功C．支持力对物体做正功D．合外力对物体做正功解析：选A.摩擦力方向平行皮带向上，与物体运动方向相同，故摩擦力做正功，A对，B错；支持力始终垂直速度方向，不做功，C错；合力为零，不做功，D错．4．如图所示，一物体分别沿AO、BO轨道由静止滑到底端，物体与轨道间的动摩擦因数相同，物体克服摩擦力做功分别为W1和W2.则()A．W1>W2B．W1＝W2C．W1<W2D．无法比较解析：选B.设轨道水平部分的长度为x，对于倾角为θ的轨道，斜面长l＝xcos θ，所受摩擦力的大小F f＝μmg cos θ，物体克服摩擦力所做的功：W＝F f l＝μmg cos θxcos θ＝μmgx，由于两轨道的水平部分长度相等，所以W1＝W2.5.如图所示，拖着旧橡胶轮胎跑是身体耐力训练的一种有效方法．如果某受训者拖着轮胎在水平直道上跑了100 m，那么下列说法正确的是()A．轮胎受到地面的摩擦力做了负功B．轮胎受到的重力做了正功C．轮胎受到的拉力不做功D．轮胎受到地面的支持力做了正功解析：选A.根据力做功的条件，轮胎受到的重力、地面的支持力的方向都与位移方向垂直，这两个力均不做功，B、D错误；轮胎受到地面的摩擦力与位移反向，做负功，A正确；轮胎受到的拉力与位移夹角小于90°，做正功，C错误．6.如图所示，一个质量为m的小球用长为l的轻绳悬挂于O点，小球在水平恒力F作用下，从平衡位置P点移到Q点，则水平力F所做的功为() A．mgl cos θB．Fl sin θC．mgl(1－cos θ) D．Fl cos θ解析：选B.F为恒力，故可以用功的定义式进行求解，关键是力F与位移的夹角α的确定．设小球的位移大小为s，力F与位移的夹角为α，由功的公式得：W＝F·s cos α，由几何知识得s cos α＝l sin θ，所以W＝F·l sin θ，只有B正确．二、多项选择题7．下列关于力做功的说法中正确的是()A．人用力F＝300 N将足球踢出，而球在空中飞行40 m，人对足球做功1 200 JB．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C．物体竖直上升时，重力做负功D．只有恒力才能做功，变力不能做功解析：选BC.人踢足球的力只存在于球飞出的瞬间，而球在空中飞行40 m的过程，不受人踢足球的力，A错；物体没有被推动，位移为零，人对物体做功为零，B对；物体竖直上升时，重力做负功，C对；任何力都有可能做功，D错．8．(2016·郑州四中高一检测)一物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1＝6 J、W2＝－6 J，下列说法正确的是()A．这两个力一定大小相等、方向相反B．F1是动力，F2是阻力C．这两个力做的总功为0D．F1比F2做的功多解析：选BC.两个力分别做正功、负功，说明它们与运动方向的夹角分别小于90°、大于90°，但这两个力不一定大小相等，方向相反，A错误．F1做正功一定是动力，F2做负功一定是阻力，但正、负不表示功的大小，B正确，D错误．两个力的总功等于这两个功的代数和，C正确．9.(2016·山东实验中学检测)如图所示，自动卸货车始终静止在水平地面上，车厢在液压机的作用下，θ角逐渐增大且货物相对车厢静止的过程中，下列说法正确的是()A．货物受到的摩擦力增大B．货物受到的支持力不变C．货物受到的支持力对货物做正功D．货物受到的摩擦力对货物做负功解析：选AC.由于货物相对车厢静止，可以认为车厢缓慢转动，所以近似认为货物受到的合力始终为零，货物受到的支持力为mg cos θ，即支持力逐渐减小，B错误；货物受到的摩擦力沿斜面向上，由f＝mg sin θ知，摩擦力逐渐增大，A正确；由于支持力方向与转动方向一致，所以货物受到的支持力对货物做正功，C正确；由于摩擦力方向与转动方向垂直，即货物受到的摩擦力对货物不做功，D错误．☆10.质量为m的物块始终固定在倾角为α的斜面上，如图所示，下面说法中正确的是()A．若斜面向右匀速移动距离l，斜面对物块没有做功B．若斜面向上匀速移动距离l，斜面对物块做功mglC．若斜面向左做加速度为a的加速运动，移动距离为l，斜面对物块做功malD．若斜面向下做加速度为a的加速运动，移动距离为l，斜面对物块做功m(g＋a)l 解析：选ABC.以物块m为研究对象，物块受力情况如图所示，物块始终相对斜面静止，斜面对物块的作用力F实际是斜面对它的支持力F N与摩擦力F f的合力，根据题设物块的运动状态，据牛顿运动定律可求力F 及其所做的功．若物块与斜面一起向右匀速运动，物块处于平衡状态，斜面对物块的作用力竖直向上，而物块的位移水平向右，所以斜面对物块没有做功．若斜面向上匀速运动，斜面对物块作用力大小为mg ，方向竖直向上，所以斜面对物块做功mgl .若斜面向左以加速度a 运动，斜面对物块作用力的竖直分力与G 平衡，水平向左分力产生物块的加速度a ，所以有W ＝F x l ＝mal .若斜面向下以加速度a 运动，有mg －F ＝ma ，则F ＝m (g －a )，方向竖直向上，所以斜面对物块做功W ＝－Fl ＝m (a －g )l .综上所述，正确选项为A 、B 、C.三、非选择题11．在光滑的水平地面上有质量为M 的长木板A ，如图所示，木板上放一质量为m 的物体B ，A 、B 之间的动摩擦因数为μ.今在物体B 上加一水平恒力F ，B 和A 发生相对滑动，经过时间t ，B 未滑离木板A .(1)求摩擦力对A 所做的功；(2)求摩擦力对B 所做的功；(3)若木板A 固定，求B 对A 的摩擦力对A 做的功．解析：(1)木板A 在滑动摩擦力的作用下，向右做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得μmg ＝Ma A ，所以a A ＝μmg M经过时间t ，A 的位移为l A ＝12a A t 2＝12·μmg Mt 2.因为摩擦力F f 的方向和位移l A 的方向相同，即对A 做正功，其大小为W 1＝F f l A ＝μmg μmg 2M t 2＝（μmg ）22M t 2.(2)物体B 在水平恒力F 和摩擦力F ′f 的合力作用下向右做匀加速直线运动，设B 的加速度为a B ，由牛顿第二定律得F －μmg ＝ma B所以a B ＝F －μmg mB 的位移为l B ＝12a B t 2＝12·F －μmg mt 2 摩擦力F ′f 的方向和位移l B 的方向相反，所以F ′f 对B 做负功，W 2＝－F ′f l B ＝－μg （F －μmg ）t 22.(3)若长木板A 固定，则A 的位移l ′A ＝0，所以摩擦力对A 做功为0，即对A 不做功．答案：(1)（μm g ）22M t 2 (2)－μg （F －μmg ）t 22(3)012.如图所示，水平地面上的物体质量为2 kg，在方向与水平面成37°角、大小为10 N的拉力F作用下移动2 m，已知物体与水平地面间的动摩擦因数为0.2.在这一过程中，物体受到的各力所做的功分别为多少？合力所做的功为多少？(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8) 解析：物体受重力、支持力、拉力、摩擦力四个力的作用，受力分析如图所示，其中，重力和支持力与运动方向垂直，不做功，拉力做正功，摩擦力做负功．拉力F对物体做的功为W F＝Fl cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J摩擦力对物体做的功为W F f＝F f l cos 180°＝－μ(mg－F sin 37°)l＝－0.2×(2×10－10×0.6)×2 J＝－5.6 J重力和支持力做的功分别为W G＝0，W F N＝0合力做的功为W合＝W G＋W F N＋W F＋W F f＝0＋0＋16 J－5.6 J＝10.4 J.答案：W G＝0W F N＝0W F＝16 J W F f＝－5.6 JW合＝10.4 J。
2020_2021学年高中物理第七章机械能守恒定律1_2追寻守恒量__能量功课件新人教版必修2202
所以支持力始终对人做正功,故D正确。
【加固训练】 (多选)如图所示,重物P放在粗糙的水平板OM上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重 物P开始滑动之前,下列说法中正确的是 ( ) A.P受到的支持力不做功 B.P受到的支持力做正功 C.P受到的摩擦力不做功 D.P受到的摩擦力做负功 【解析】选B、C。摩擦力时刻与运动方向垂直,不做功,支持力时刻与运动方向 相同,做正功,故选B、C。
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【规律方法】 计算恒力做功的基本步骤 (1)找出该力的大小。 (2)找出物体相对于地面的位移。 (3)找出该力与位移间的夹角。 (4)代入功的公式W=Flcosα。
【母题追问】 若雪橇(质量为m)在水平雪面上,以加速度a匀加速前进了s的距离,那么情况
又如何?(用两种方法计算总功)
角度2 变力做功
2.正功和负功: 功是_标__量,由W=Flcosα可知: 正功和负功:用线将相应知识连接起来。
3.总功的两种计算方法: (1)先计算每个力对物体所做的功,然后求所有力做功的_代__数__和__。 (2)先求出合力F合,然后由_W_合_=_F_合__lc_o_s_α__计算总功,此时α为F合的方向与l的方向 的夹角。
2.晓敏同学乘电梯上楼,已知从1楼到20楼的过程中经历了先加速,后匀速,再减
速的运动过程,则电梯对人的支持力的做功情况是
()
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】选D。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,
【拓展例题】考查内容:微元法求变力做功
【典例】(多选)如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后
追寻守恒量(能量)、功ppt 人教课标版
3．如右图所示，质量为m的物体静止于倾角为α的斜 面体上，当斜面受力后，物体随斜面一起沿水平面匀 速移动距离s，在这过程中物体所受各力对物体做的 功分别是多少？物体所受斜面的力做功是多少？合外 力做的功是多少？
√
6．以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上 升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为Ff，则从抛 出至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做 的功为( ) A．0 B．－Ffh C．－2Ffh D．－4Ffh
物体由于运动而具有的能量叫做 动能（kinetic energy）。
h
A
B
h
伽利略理想斜面实 验（斜面均光滑）
动能和势能可以相互转化
分析与解决物理问题的另一条思路 ——能量的观点
7.2 功
货物在起重机的作用下 重力势能增加了
列车在机车的牵引下 动能增加了
握力器在手的压力 下弹性势能增加了
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。
√
功的表达式： α
W=Fscos
cosα W
标量
物理意义
α=π/2
0≤ α＜π/2
COSα=
0
W=0 W＞0 W＜0
COSα＞0 COSα＜0
表示力F对 物体不做功 表示力F对 物体做正功
表示力F对 物体做负功
π/2＜α≤π
问题6：一个质量为m=150kg的雪橇，受到与水平方 向成θ=37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面 上移动的距离s=5m（如图所示）。雪橇与地面间的 滑动摩擦力f=100N。（cos37°=0.8）求： （1）拉力对雪橇做的功； v （2）摩擦力对雪橇做的功； F θ （3）力对雪橇做的3J、0J、-5J这三个功的大小关系。 -5J >3J>0J
7.1追寻守恒量7.2功
“追寻守恒量”----是重要的思想方法！！！
物质在运动变化过程中存在守恒量，而且都要满足一 定的守恒定律。 “守恒思想”不仅方法可行，而且是研究宏观与微观 各种现象的很重要的方法。 实例：能量守恒、动量守恒、质量数守恒、 电荷数守恒、质能守恒、角动量守恒、、
机械能
相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量叫做势能（potential energy）。
重力势能增加了
一、功和能
在机车的牵引力作用下 列车的动能增加了
在手的压力下 握力器的弹性势能增加了
一、功和能
• 货物在起重机的拉力作用下重力势能增加了 • 列车在机车的牵引力作用下 动能增加了 • 握力器在手的压力作用下弹性势能增加了
力引起位移
能量
功是物体的能量转化的量度。
做多少功，能量就转化多少
θ
辨认恒力的方向与位移方向的夹角,写 出 计算功的公式。
30o
F
l
60o
l
乙
甲
30o FLcos30°
120o FLcos120°
计算功的方法 1、分析物体的受力及运动（速度和位移大小、方向） 2、明确各个力与物体位移夹角，代入公式
l F
60o
60o
l
丙
F
丁
60o FLcos60°
功的值都是正数么？
1、分析受力及运动（速度和位移） 2、分析力与位移夹角，代入公式
功的公式应用：计算功的值
例题：将质量为0.4kg的小球以v0=10m/s速度水平 抛出，运动2s，求： 下落过程，重力做正功还是负功？ 在2s内，重力做功多大？ 重力做功： α L G WG=mgLcosα = mgH 竖直自由落体：H=gt2/2 =20m WG=0.4×10×20=80J
712追寻守恒量能量功课件人教版必修2
课前新知预习 课堂师生共研 课后提升考能
方法(1)仅适用于几个力同时作用于物体上，且它们均不发生 变化的情况；方法(2)则在任何情况下都适用，不管是几个力同 时作用，还是作用时间有先后．
第七章 第1节 第34页
课前新知预习 课堂师生共研 课后提升考能
共研经典 [例 2] 一个质量 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，在水平地面上移动的距离 l＝2 m， 物体与地面间的滑动摩擦力 Ff＝4.2 N，求外力对物体所做的总 功．(cos37°＝0.8，sin37°＝0.6)
一、追寻守恒量 1. 伽利略斜面实验探究 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，___h_A_＝__h_B___，如图所示．
第七章 第1节 第4页
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2. 能量概念的建立 始末位置高度相同，小球运动中不变的“东西”叫_能__量__． 3. 深层次分析 (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． (3)在伽利略的理想斜面实验中，小球的_动__能__和__势 ___能__可相 互转化．
[解析] 物体 m 受竖直向下的重力、沿斜面向上的静摩擦力 及垂直斜面向上的支持力作用，而物体的位移方向是水平向右 的，由恒力做功公式 W＝Flcosθ.
静摩擦力对物体做正功：Wf＝Ffscosα(α 为斜面倾角) 支持力对物体做负功：WFN＝FNscos(α＋90°) 重力对物体不做功：WG＝Gscos90°＝0 合外力为 0，对物体做功为 0. [答案] ABD
第七章 第1节 第18页
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高中物理第七章追寻守恒量功领
7.1 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[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）vvvFααFFv[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。
《追寻守恒量——能量、功》课件
②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。
W 总F合lcos
（为合力与位移方向的夹角）
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20
学以致用
课堂实战
如图所示，一位质量m=50kg的滑雪运动员从高度h=30m的 斜坡自由滑下（初速度为零）．斜坡的倾角θ=37°，滑雪板 与雪面滑动摩擦因素μ=0.1．则运动员滑至坡底的过程中， 求总功（不计空气阻力，g=10m/s2，sin37°=0.6， cos37°=0.8）
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3
知识回顾
伽利略理想斜面实验
伽利略
笛卡尔
牛顿
一切物体总保持静止或匀速直线运动状态，除非有外力
作用思在考它身上迫使它改变这种运动状态。
思考
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4
新课引入
一.追寻守恒量—能量
小球“记得”原来的高度
“有某一个量是守恒的”，这个量叫做能
量 精选可编辑ppt
5
1.势能
势 能
相互作用 的物体凭借其 位置而具有的 能量。
则该力对物体做了功。
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精选生可了编辑一ppt段位移
9
学以致用
1、在图所示的四种情景中，人对物体做功的是（ D ）
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10
3.推导功的计算公式
功的计算公式：
（1）当F与l同方向时: W Fl
F
A
l
（2）当F与l成a角时，W=？
人教版必修2
开远市第四中学
§7.1-7.2
张兴平
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1
三维目标
知识与技能
过程与方法
情感态度 与价值观
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F
mg
l
F
归
纳
拉力F 做功 W= Fl 重力mg 不做功
支持力FN不做功
做功的两个必要因素：
设 置 疑
问
{物体在力的方向上 发生位移
力的方向和位移的方向相同时，
力
W = Fl 力的方向和位移的方向垂直时， 不做功
力的方向和位移的方向夹角 时
？
方案1：分解力
合 作 探
究
F⊥
F
F
l
F∥
F F cos F F sin
速度最大
反 馈 练
1．在图5-1所示的伽利略的斜面理想实验中 （斜面光滑），以下说法正确的是( B )
A．小球从A到B运动的过程动能保持不变 B．小球从A到B运动的过程势能减少 C．只有小球从B到C运动的过程中动能 和势能的总和不变 D．小球在斜面CD上运动的最大距离等于AB
习
反 馈 练
习
2．关于伽利略的斜面实验,以下说法正确 的是（ BCD ）
二、功的正负
合 作 探
W Fl cos
讨论: ①当 ②当
(0 180)
0 90
时,W > 0，力对物体做正功；
90
时,W = 0，力对物体不做功；
究 ③当
90 180 时,W < 0，力对物体做负功,
或说成物体克服这个力做功.
二、功的正负
一、伽利略斜面实验表明：
课 堂 小
能：“有某一量是守恒的”，这个量叫做能量。 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。 动能：物体由于运动而具有的能量。 二 功
W Fl cos 只适用于求恒力做功
功是标量，没有方向、但是有正负. 正功表示动力做功，负功表示阻力做功
结
合 作 探
在光滑水平面上，物体受两个沿水平方向、互 相垂直的大小分别为3N和4N的恒力，从静止开 始运动10m，求每个力做的功和合力做的功。
问 题 归
W Fl cos
说明:
① F 表示力的大小，l 表示位移的大小，
表示力的方向和位移的方向之间的夹角
②只适用于求恒力 做功 ③力和位移必须具备同时性
纳
问 题 归纳ຫໍສະໝຸດ 如何判断力的方向与位移的方向之间 的夹角？
两条直线的夹角 数学知识：
0 90
两条有向线段的夹角
0 180
索
h
伽利略理想斜 面实验（斜面 均光滑） A B
h
下滚过程
高 度 速 度
上滚过程
问 题 归
伽利略斜面实验表明，小球在运动过程 中，“有某一量是守恒的”，这个量叫 做能量或能。 说明：能量与物体的运动相对应， 是对物体不同运动形式的 一种量度。 不同的运动形式对应不同的能量。
纳
问 题 归
v0 = 0
问 题 归
纳
F
F
搬而不动 拉而不动
问 题 归
纳
一个力作用在物体上，物体在这个 力的方向上移动了一段距离，这个 力的作用有成效，力学里就说这个 力做了功。
自 主 学
习
阅读课文P57前三段 回答问题 1.什么叫力对物体做了功？ 2.做功过程需要满足什么条件？
一、功
问 题 归
纳
1.功的概念：一个物体受到力的作用，如
分 组 探
（1）先求出这几个力的合力 F合 的大小和 方向，再求合力 F合 所做的功，即为总功．
W F合l cos
（2）先求出各个力所做的功，再求其代数和． W1 F1l cos 1
究
W2 F2 l cos 2
W W1 W2 F1l cos1 F2 l cos2
果在力的方向上发生一段位移，这个力就对 物体做了功。
2、做功的两个必要因素：
{ 物体在力的方向上通过一段距离
3、功的大小
力
发生位移
知 识 复
习
初中所学：力与位移方向一致时:
W=F l
功的单位: 焦耳 符号: J
问 题
如图,物块在水平拉力F作用下发生位移l， 分析物块所受各力的做功情况 FN
平面光滑
A．无论斜面是否光滑,小球滚上的高度 一定与释放的高度相同. B．实际上,小球滚上的高度会比释放的 高度要小一些. C．只有在斜面绝对光滑的理想条件下, 小球滚上的高度才与释放的高度相同. D．伽利略的斜面理想实验反映了在 小球的运动过程中存在某个守恒量.
反 馈 练
3. 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．
h
能量
A
B
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。
纳
名词解释
相互作用的物体凭借其位置而具有的 能量叫做势能（potential energy）。
它们具有势能
杠铃
被弹高的人 球
问 题 归
h
A
v
B
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。
W Fl cos W 0
结论：
其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角
W Fl cos
方案2：分解位移
合 作 探
究 结论：
l⊥
F
l∥ l
F
l l cos W Fl cos
l l sin W 0
其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角
W Fl cos
第七章 机械能守恒定律
创设情境
化学能
化学能
势能
风能
核能
动能
自然界存在各种不同形式的能量— 机械能(动能和势能)、内能、电能、 化学能、核能等等，各种不同形式的 能量可以相互转化，在转化过程中遵 从能量守恒这个基本原理，本章我们 引入了功和能(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，为我们解决力学问题开辟 了新的途径．
纳
名词解释
物体由于运动而具有的能量叫做 动能（kinetic energy）。
它们都具有动能
足球 汽车
火箭
用“能量”怎样描述伽利略斜面实验
合 作 探
当小球由最高点沿斜面 A 运动到达最低点 时，能量怎样变化？
v0 = 0
h A
参考面 势能消失
势能去了 哪里？
究
B
全 部
动能
小球到达最低点 高度为0 （参考面）
势能和动能的转化又是怎么进行的呢？
长度可以用尺子—多少米来量度 质量可以天平——多少千克来来量度， 那么能量用什么来量度？
创 设 情1.物体在拉力作用下升高
境
2.静止的小车在 拉力作用下前进 3.汽车受阻力 滑行
问 题 归
纳
F F
拉小车前进
f
将货物提高
有成效-做功
汽车受阻力滑行
没有成效-不做功
自 主 学
习
阅读课文第一节“追寻守恒量”
钟
4分
阅读提纲： 1.理解“能量”这个物理量 2.伽利略理想实验说明了什么？ 3.什么是动能和势能？
问 题
1
伽利略的理想实验说明什么？
2 什么是势能和动能？ 3 你能举出生活中的守恒事例吗？
归
纳
伽利略的理想实验：
科 学 探
索
小球“记得”原来的高度
科 学 探
合 作 探
究 动力 阻力
正功
负功
小车的位移为
l ，水平向右，求外力 F 做的功
反 馈 练
甲
l
F
F
l
乙 lF l
丁
F
习
丙
思考：功是标量还是矢量？
设 置 问
如何判断一个物理量是标量还是矢量？ 1、方向 标量没有方向
矢量有方向
2、运算法则
题
标量相加减遵循代数运算法则
矢量加减遵循平行四边形定则
计算几个力所做总功的方法
4N W 18J 1
W2 32J
3N F=5N
W总 50J 代数和
究
结论：功是标量
功的正、负号不表示方向，仅表示做功的效果不同
A )
B. 上紧发条的玩具汽车汽车正在行驶. C. 从高处下落的石块． D. 从斜槽上滚下的小球．
习 解析：B、C、D中均为势能转化为动能．
A中为小球的动能转化为重力势能．
创 设 情
境
伽利略的斜面实验使人们认识了能量, 知道能量可以转化，也有大小，那我们 如何来量度它呢？
（比如动能和势能我们该如何来量度？）