7.1、7.2能量功

文华高中高一物理必修二
7．1追寻守恒量—能量7.2功
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学习目标：
1.了解动能、势能的概念。

会分析生活中有关机械能转化的问题。

2..初步认识做功与能量转化的关系。

3.理解功的概念，知道做功的两个要素。

明确功是标量，知道W=Fl cosα的适用范围，会用功的公式进行计算。

4.理解正功、负功的概念，会根据公式计算多个力的总功
重点难点
1、功的概念及功的计算
2、利用功的定义式解决有关问题。

一、自主学习：
（一）能量
1、伽利略理想斜面实验：在伽利略的理想实验中，小球从光滑的斜面Ａ上从高
为h
1处由静止滚下，滚上另一光滑的斜面Ｂ，速度变为零时的高度为h
２
，h
1
和h
２
的大小关系怎样？如果减小斜面的倾角呢？你发现有一种什么样的启发性的事实？这一事实说明了什么？
结论：某个量是守恒的，并把这个量叫做
2、势能：(1)物体凭借其_________而具有的能量叫做势能。

（2）势能与有关，当改变时，势能也随之改变。

3、动能(1)物体由于_________而具有的能量叫做动能（Kinetic energy）。

（2）牛顿力学仅适用于________参考系，因此本处运动的参考系也是指____________，没有特殊说明，一般指地面参考系。

知道当物体的发生变化时，物体的动能也将发生变化。

4、在机械运动中，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，动能减少的同时，_________在增加。

5、在下面的事例中，说明能量的转化
①斜面实验中，小球自斜面A 滚下的过程中，滚上B 的过程中
②小球被竖直上抛，小球上升过程中，小球下落过程中
③三峡水电站的发电过程：水坝的水从高水位下落的过程
水流推动发电机涡轮的过程。

（二）功为了定量的计算一个物体能量的变化的多少，人们引入了功的定义和运算方法。

因此，功是能量变化的量度，一个物体的能量变化了多少，必然意味着有力做了多少功。

这个思想将伴随我们整个这一章的学习。

1、功的定义：一个物体受到__________的作用，如果在______的方向上发生一段__________，这个力就对物体做了_____________ .
2、做功不可缺少的两个因素：①②
3、（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x ，如图甲所示，求力F 对物体所做的功。

（2）如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？
问题二：物体m 在与水平方向成α角的力F 的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s ，如图乙所示，求力F 对物体所做的功。

（3）功的公式：Ｗ＝_____________ 其中cos α表示
W 表示，F 表示，x 表示，α表示。

4、功的单位：_________________，符号是________________ .
1N 的力使物体在力的方向上发生1m 的位移时所做的功为J.
正
5、功是_________
（矢、标）量。

但有负 正功的意义 物体的运动，是动力做功。

负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效果是 物体运动，是阻力做功。

一个力对物体做负功，也可说成物体这个力做了功（取正值）
（三）正功与负功
1、设F 与位移l 夹角为α，由W=F l cos α完成下表
x
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功可以用下述方法求解:（1）求出各个力所做的功，则总功等于（2）求出各个力的合力，则总功等于
节节过关
1、关于功的概念，以下说法正确的是()
A.力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量；
B.功有正、负之分，所以功也有方向性；
C.若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移；
D.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。

2、运动员用60N的力把质量为0.5kg的足球踢出，足球沿草地运动了40m后停止，关于运动员对球做功的情况，下列说法正确的是()
A．运动员对球做功2400J B.运动员对足球没有做功
C.运动员对球做了功，但是无法确定大小
D.以上说法都不对
3关于功的论述，下列说法中正确的是：
A、大的力做功多。

B、+5J的功比- 5J的功多
C、物体加速运动时的功比减速运动时的功多。

D、-10J的功比+5J的功多。

4、两个互相垂直的力F
1和F
2
作用在同一物体上，使物体运动，物体通过一段位
移时，力F
1对物体做功4J，力F
2
对物体做功3J，则力F
1
和F
2
的合力对物体做功
为()
A、7J
B、2J
C、5J
D、3.5J
5、以初速度v
竖直向上抛出一个质量为m的小球，上升最大高度是h．如果空
气阻力F
f
的大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为()
A．0 B．－F
f h C．-2mgh D．-2 F
f
h
6、水平路面上有一个重500 N的小车，在100 N的水平拉力作用下，匀速向前移动了5 m，则在这一过程中（）
A.车受到的阻力为600 N
B.车受到的阻力为500 N
C.拉力对车做功是500 J
D.重力对车做功为2500 J
7、起重机将质量为100 kg的重物竖直向上移动了2ｍ，下列三种情况下，做功的力各有哪几个?每个力做了多少功?（不计阻力，ｇ=10ｍ/s2）
（1）匀加速提高，加速度a1=0.2ｍ/s2；
（2）匀速提高；（3）匀减速下降，加速度大小a
2
=0.2ｍ/s2.
8、一位质量m=60Kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑.如果运动员在下滑过程受到的阻力f=50N,斜坡倾角为30度,运动员在下滑过程中,所受几个力做的功各是多少?这些力做的总功是多少?（g=10m/s2）
9、一个重量为10N的物体，在15N的水平拉力的作用下，一次在光滑水平面上移动0.5m，另一次在粗糙水平面上移动相同的距离，粗糙面与物体间的动摩擦因数为0.2．在两种情况下，拉力做的功各是多少？拉力两次做的功是否相同？各个力对物体做的总功是否相同？。