必修二第七章第一节 追寻守恒量—能量
人教版物理必修二课件第7章第1节追寻守恒量——能量
1.了解自然界中存在的守恒量——能量概念.
2.知道什么是物体的势能,什么是物体的动能.
3 .通过守恒量的探究分析,激发同学们对自然界规律奥 妙的探究兴趣,培养探究思维能力.
课前预习
一、能量概念的引入 伽利略的斜面实验中,小球在另一个斜面上停下的位置总 相等 ;看起来好像“记得”自己 是与它出发时的竖直高度________ 守恒 的起始高度,由这一事实我们认为“有某一个量是 ________ 的”,并且把这个量称为能量. 二、动能和势能 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________
解析:在伽利略斜面实验中,必须是阻力不计 ( 斜面光滑) 时,小球才能在另一个斜面上上升到相同高度,而不管另一个 斜面的倾角多大,所以,在A、B、C选项中A、C错,B项正确; 当B斜面的倾角减小到接近0°时,小球仍欲在斜面上上升到同 样高度,所以D项中设想是合理的. 答案:BD
名师归纳:伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验, 但它是建立在可靠的事实基础之上的.这类理想实验以可靠的 事实为基础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素, 从而更深刻地揭示了自然规律.采用理想实验说明问题是物理 学的一种常用方法,理想实验在物理学的发展中起着重要的作 用.
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,在实际实验中,只能 接近,不能实现. 答案:(2) (1)(3)(4)
用能量转化和守恒分析问题 下图表示撑杆跳高运 动的几个阶段:助跑、撑杆起 跳、越横杆.试定性地说明在 这几个阶段中能量的转化情 况. 解析:运动员的助跑阶 段,身体中的化学能转化为人和杆的动能;撑杆起跳过程中, 开始时运动员的动能和身体中的化学能转化为人的重力势能和 杆的弹性势能,然后动能和杆的弹性势能转化为人的重力
人教版高一物理必修2第7章1.追寻守恒量——能量(共36张ppt)
6、如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能; 把物体由于运动而具有的能量叫做动能,那么,伽利略的斜面实验 可以给我们一个启示,这个启示正确的是( )
①小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的
速度是由高度转变而来的
B
②小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的
1879—1960
——追寻守恒量
2020/4/20
7
诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说:
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现 象……这条定律就是能量守恒定律,它指 出有某个量,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……
然而正是这个最抽象的概念,却是 物理学中最重要、意义也最深远的概念 之一。
高度是由速度转变而来的
③小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加,小球的 动能是由势能转化而来的
④小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小,小球的 势能是由动能转化而来的
• A、①② B、③④ C、①③ D、②④
小结
一、伽利略斜面实验表明 “有某一量是守恒的”,这个量叫做能 量.
“能量”是牛顿没有留给我 们的少数力学概念之一
费恩曼
“能量”那是一个最抽象的概念
9
请列举生活中能量转化的例子
伽利略理想实验
等高
小球“记得”原来的高度
关于小球运动过程的描述
1、小球从一个斜面的某一高度由静 止滑下,并运动到另一个斜面的同 一高度,经历了哪几个运动过程?
2、这些过程各有什么特点?
1、小球经历了先加速后减速的过程
2、在加速过程中,小球速度增大,位 置高度减小;在减速运动过程中, 小球速度在减小,但位置高度在增 大
高一物理人教版必修2课件: 追寻守恒量——能量
第七章 机械能守恒定律
第一节 追寻守恒量—能量
追寻守恒量—能量
伽利略理想斜面实验显现了能量的概念
追寻守恒量—能量
追寻守恒量—能量
小球为什么记得自己原来下落的 高度呢?
追寻守恒量—能量
在小球向下和向上滚动过程中, 有一个量是守恒的,这个量就叫做 能量或能
追寻守恒量—能量
物体由于被举高而具有的能叫重力势能 物体由于发生形变而具有的能叫弹性势能 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量
A、①② B、③④ C、①③ D、②④
追寻守恒量—能量
追寻守恒量—能量
追寻守恒量—能量
hA
Bh
“记得”
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
追寻守恒量—能量
分析 hA
Bh
在伽利略斜面实验中,势能和动能是怎样转化的?
追寻守恒量—能量
思考 做自由落体的小球的势能和动能如何转换? 改成竖直上抛呢?
追寻守恒量—能量
课堂小结
一、伽利略斜面实验表明 “有某一量是守恒的”,这个量叫做能量。
的电能,电能又通过电动水泵转化为水的机械能。 (7)核能转化为电能。 (8)核能转化为核潜艇的动能,以及通过克服水的阻力转化
为内能。
追寻守恒量—能量
在现实生活中蕴涵着 普遍的“不变”的思 想
在不变中又蕴涵了什么呢?
追寻守恒量—能量
物理学家劳厄说:
物理学的任务是发现普遍的自然规律。 因为这样的规律的最简单的形式之一表现为 某种物理量的不变,所以对于守恒量的寻求 是合理的,而且也是极为重要的研究方向。
B.做功越多,物体的能越大
C.能量转化中,做的功越多,能量转 化越大
2019-2020人教版物理必修2第7章 1.追寻守恒量——能量 2.功
1.追寻守恒量——能量2.功[学习目标] 1.知道能量守恒是自然界的重要规律. 2.理解势能、动能的概念,理解功的概念. 3.掌握W=Fl cos α的适用条件,会用它进行计算.(重点) 4.理解正功、负功的含义,会求多个力的总功.(重点、难点) 5.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.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(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=W1+W2+W3+…+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F1做功10 J,F2做功-15 J,力F1比F2做功少.(√)2.在伽利略的斜面实验中,小球停下来的高度为h1,与它出发时的高度h2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F1,B 对A的摩擦力为F2,则以下说法正确的是()A.F1对B做负功,F2对A做正功B.F1对B做正功,F2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.]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,还有水平向右的分的方向如图乙所示,很显然弹力方向与合速度方向夹角速度v2,因此合速度v合大于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.1.如图所示,人站在斜坡式自动扶梯上匀速向上运动,人受到重力、梯面的支持力和梯面的摩擦力作用.下列说法中正确的是()A.重力不做功B.梯面的摩擦力做正功C.梯面的支持力做负功D.梯面的支持力和梯面的摩擦力均做正功B[对人进行受力分析,人受到自身的重力、垂直梯面的支持力和沿斜面向上的静摩擦力,故支持力方向与位移方向垂直,故支持力不做功,静摩擦力方向与位移方向同向,故静摩擦力做正功,重力方向与位移方向的夹角大于90°,故重力做负功,故B正确,A、C、D错误.]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=0W 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.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.]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=F1+F22,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=ssin θ-stan θ=s(1-cos θ)sin θ所以绳子对重物做功W=G·l=s(1-cos θ)sin θG拖车对绳子做功等于绳子对重物做功,等于s(1-cos θ)sin θG.[答案]s(1-cos θ)sin 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.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.0B.20π JC.10 JD .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.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W 1,第二次对物体做的功为W 2,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.]。
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的运动有什么特点?
v0 = 0
hA
B
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2﹑守恒量——能量
物质运动有多种形式,表现各异,但可互相 转换,表明这些运动有共性,也有内在的统一的 量度,即能量。
二.功是能量转化的量度 做功的过程就是能量转化的过程,做
了多少功,就有多少能量发生转化. 注意:功不是能量的量度,而是能量
转化的量度.
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新人教版高中物理必修2课件第七章机械能守恒定律1追寻守恒量--能量7.2功
【补偿训练】 1.用50 N的力拉一个质量为10 kg 的物体在水平地面 上前进,如图所示若物体前进了10 m,如果物体与水平 面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做了多少功 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) ( )
A.
(1)小孩与雪橇整体的合力所做的功。 (2)对小孩与雪橇整体的拉力所做的功与摩擦力所做的 功。
【思维·建模】
【解析】(1)2 s内雪橇的位移为:
l= 1 at2= 1×0.5×22 m=1 m,
2
2
小孩与雪橇整体所受合力为:F合=ma=40×0.5 N=20 N
合外力对雪橇做的功为:W合=F合l=20×1 J=20 J
(2)拉力F做功为:WF=Flcos α=60×1×0.8 J=48 J 摩擦力做的功为: W=Ff W合-WF=20 J-48 J=-28 J。 答案:(1)20 J (2)48 J -28 J
任务2 计算变力做功的四种方法
方法 转换法
以例说法
用力F把小球从A处缓慢拉到B
处,F做功为WF,则有: WF-mgl(1-cos θ)=0, 得WF=mgl(1-cos θ)
功,C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的 位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支 持力不做功,D错误。
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (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。
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__可以相互转化。
人教版高一物理必修2第七章 7.1追寻守恒量——能量(共31张ppt)
[延伸链接] 各种各样形式的能
人类曾经发现类似的“能量不守恒”的现 象!
经过研究,结果往往会发现新的能量存在 方式!
[案例六] 行星运动
[案例七] 单摆
[案例六] 单摆
[案例七] 单摆
[案例八] 滚摆
[案例八] 滚摆
[案例九] 弹簧振子
[案例九] 弹簧振子
费恩曼
(1918-1988美国)
有一个事实,如果你愿意, 也可以说一条定律,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……
——费恩曼
[延伸链接] 永动机
人类曾经想设计出永远不需能量输入,却能一直运动着的 “永动机”!为此付出了不懈努力!
[案例二] 查水表
自来水公司抄表员最近发现,某小区一单元楼的自来水管道的 总表读数和各住户家中分表读数总和不一致。对于这个问题,你有 什么想法?
问题:支撑你们有这些想法的依据是什么? 水的体积守恒
[案例三] 沙漏
装有沙子的封闭沙漏,细砂从A中流入B中。A、B中沙子 的总质量如何变化?
A
B
问题:支撑你们有这种想法的依据是什么? 沙漏中沙子的质量守恒
如果方法的背后没有思想,方 法只不过是笨拙的工具。
[趣味链接] 圆盘为什么会自动往上走? 能量不守恒了吗?
谢 谢 聆 听
动能:运动的物体所具有的能量叫动能。
Ek
1 2
mv2
[论证] 会不会是Ep+Ek之和是一定值?
x
hA
vx hx
B h′
在A斜面上:a=gsinα在小球下降到hx高度时所走位移
物理人教版必修2:第七章 1.追寻守恒量——能量
很冷的水也具有能量,D 错.
第七章
机械能守恒定律
1.追寻守恒量——能量
1.能量是物体处于某种状态的物理量,自然界的能量是 守恒 ________的. 位置 势 2.相互作用的物体凭借其________而具有的能量叫______ 重力 能.常见的势能有________势能和________势能. 弹性
运动 3.物体由于________而具有的能量叫做动能. 转化 4.各种能量之间是可以相互________的.
5.如图 7-1-1 所示,一只碗放在水平桌面上,将一光滑 小球自碗的左侧边缘 A 处由静止释放,小球将沿着碗的内壁下 则( A ) A.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 B.在小球由 C 到 B 的过程中,小球的
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.
B.物体的高度减小,重力势能减少
C.物体下落中,动能转化为重力势能
D.物体下落中,重力势能转化为动能
2.下列说法正确的是( B ) A.地球同步卫星只有势能没有动能 B.射箭比赛时拉开的弓具有势能 C.羽毛从空中慢慢飘落下来,说明它没有能量 D.冬天的水很冷,说明水没有能量
解析:同步卫星既有高度,也有运动速度,因此既有势能
【例题】如图 7-1-4 所示,质量相等的两木块(中间连有 一弹簧)开始时静止于水平面上,现用力缓慢向上提 A,直到 B
恰好离开地面,则以下说法中正确的是(
)
图 7-1-4
A.B 的重力势能改变了 C.系统的重力势能增加了 B.A、B 的动能改变了 D.系统的弹性势能增加了
解析:A、B 的速度没有改变,动能没有发生变化;过程中
高一物理必修2第七章机械能守恒定律第1节追寻守恒量——能量课件(共18张PPT)
4.当伽利略释放小球后,小球开始运动,获得 速度,当它到 达斜面的底部时,已经处于 桌面的平面上。以前由于它在桌面 上方的
某一高度而具有的势能,这时已经消失, 但是,小球获 得了运动。这个事实可以理 解为,能量并未丢失,而是以另一 种形式 出现,我们称它为动能。物体由于运动 而 具有的能量叫做动能。
势能最大;当小球从a 运动到b的过程中 能 转化为 ;小球从b运 动到c的过程中 转化 为。
9.伽利略理想斜面实验使人们认识到引入能量 概念的重要性。在此理想实验中,能说明能 量在小球运动过程中不变的理由是( )
A.小球滚下斜面时,高度降低,速度增大 B.小球滚上斜面时,高度增加,速度减小 C.小球总是能准确地到达与起始点相同的高度 D.小球能在两斜面之间永不停止地来回滚动
课堂训练
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.惯性 B.重力 C.速度 D.能量
2.如图所示,在伽利略的斜面实验中,小球 从斜面A上某一点由静止开始滚下,然后滚 上一对接的斜面B。无论斜面B比斜面A陡些 或缓些,小球最后总会在斜面B上的某点速 度为零,这点距斜面底端的竖直高度与它 出发时的高度相同。这一事实表明,在这 个运动过程中,有一量是守恒的,这个量 叫做( )
A.能量 B.矢量
C.标量 D.质量
3.关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的
是(
)
A.无斜面是否光滑,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
人教版高一物理必修二第七章第1节追寻守恒量-能量PPT
解析:B、C、D中均为势能转化为动能. A中为重力势能转化为小球的动能.
每个人的心灵深处都有着只有他自己 理解的 东西。 对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的 人来说 ,痛苦 与烦恼 是他必 备的气 质。 在一切创造物中间没有比人的心灵更 美、更 好的东 西了。 唯有心灵能使人高贵。所有那些自命 高贵而 没有高 贵的心 灵的人 ,都像 块污泥 。 一个人只要他有纯洁的心灵,无愁无 恨,他 的青春 时期, 定可因 此而延 长。 能充实心灵的东西,乃是闪烁着星星 的苍穹 ,以及 我内心 的道德 律。 你的心灵常常是战场。在这个战场上 ,你的 理性与 判断和 你的热 情与嗜 欲开战 。 无所事事并非宁静,心灵的空洞就是 心灵的 痛苦。
零动动)能能((不 和小度是,增减34管 势))球不,此 大 小即如小小小 能这必决变时 ;:果球 球说将不的球的速E 空从 沿明准会,沿总度总 气斜 斜某确更这最斜量阻面面的高种个大m 面保力顶底终一““,向 持和g端端止点东东动摩下 不向向h于,西西能12擦下上运 变同也””最m 力运运它决在就动 。大小动动v2开不小是;或到时时会始球能向不可,,点更运量上变以重重低动相 。运忽力 力一过同略动势 势点程的,能 能,。中高减 增动小 大能, ,
(2)动能的大小:
Ek
1 2
mv2
一、机械能 1. 重力势能
(1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫 做重力势能 (2)大小:Ep=mgh
2. 动能
(1)定义:物体由于运动而具有的能叫做动能
(2)动能的大小:
二、动能与重力势能的相互转化Βιβλιοθήκη 伽利略斜面实验观 察
高一物理人教版必修2课件:7.1 追寻守恒量——能量 1
故事记忆法小妙招
费曼学习法
费曼学习法-简介
理查德·菲利普斯·费曼 (Richard PhillipsFeynman)
费曼学习法出自著名物理学家费曼,他曾获的 1965年诺贝尔物理学奖,费曼不仅是一名杰出的 物理学家,并且是一位伟大的教育家,他能用很 简单的语言解释很复杂的概念,让其他人能够快 速理解,实际上,他在学习新东西的时候,也会 不断的研究思考,直到研究的概念能被自己直观 轻松的理解,这也是这个学习法命名的由来!
人教版七年级上册Unit4 Where‘s my backpack?
超级记忆法-记忆 方法
TIP1:在使用场景记忆法时,我们可以多使用自己熟悉的场景(如日常自己的 卧室、平时上课的教室等等),这样记忆起来更加轻松; TIP2:在场景中记忆时,可以适当采用一些顺序,比如上面例子中从上到下、 从左到右、从远到近等顺序记忆会比杂乱无序乱记效果更好。
如何利用规律实现更好记忆呢?
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TIP1:我们可以选择巩固记忆的时间! TIP2:人的记忆周期分为短期记忆和长期记忆两种。 第一个记忆周期是 5分钟 第二个记忆周期是30分钟 第三个记忆周期是12小时 这三个记忆周期属于短期记忆的范畴。
的电能,电能又通过电动水泵转化为水的机械能。
(7)核能转化为电能。 (8)核能转化为核潜艇的动能,以及通过克服水的阻力转化
为内能。
【学习力-学习方法】
优秀同龄人的陪伴 让你的青春少走弯路
小案例—哪个是你
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。
人教版高中物理必修2第七章 第一节 追寻守恒量 能量课件.ppt
答案:C 解析:飞船从远地点向近地点运动过程中,势能减少,又飞船运 行过程中机械能守恒,故飞船动能增加;反之,飞船从近地点向远地 点运动时,势能增加,动能减少. 答案:见解析
教师数学课件PPT模板
CONTENTS
目录
01 教学目标 03 教学准备 02 教学内容 04 教学过程
第一节
教学目标
答案:(1)②③①④ (2)B
名师归纳:伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验,但它是 建立在可靠的事实基础之上的.这类理想实验是以可靠的事实为基 础,经过抽象思维,抓住主要因素,忽略次要因素,从而更深刻地揭 示了自然规律.采用理想实验说明问题是物理学的一种常用方法,理 想实验在物理学的发展中起着重要的作用.
2012
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第二节
教学内容
输入你的文本 根据你所需的内容输入你想要的文本 点击输入本栏的具体文字,简明扼要的说明分项内容,此为概念图解,
请根据您的具体内容酌情修改。
点击此处添加副标题
Step 02
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人教版高一物理必修二第七章第1节追寻守恒量-能量ppt优质课件
解析:B、C、D中均为势能转化为动能. A中为重力势能转化为小球的动能.
1.教师小结:室外阴凉通风地方的温 度最能 反映当 地的气 温,所 以我们 应该选 择合适 的地方 来测量 气温。 2.测量不同时间的气温,汇报不同时 间所测 到的气 温。 3.意识到随着科学技术的发展,天气 预报包 含的信 息越来 越多, 制作过 程越来 越精密 。 4.随着社会的进步,气象学的研究在 不断深 入和发 展,人 们对天 气的预 测将会 越来越 准确。 5.天气预报主要由分布在全球各地的 气象部 门制作 并发布 。 6.制作天气预报,大致有以下五个步 骤:数 据收集 、数值 天气预 报、气 象员做 出预报 、天气 会商、 发布天 气预报 。 7、随随便便浪费的时间,再也不能赢 回来。 8、不管从什么时候开始,重要的是开 始以后 不要停 止;不 管在什 么时候 结束, 重要的 是结束 以后不 要后悔 。
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hA
B
2. 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.这个例子中 是否存在着能的总量保持不变?
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.在小球运动的过程 中,小球的机械能总量保持不变.
3. 举出生活中的一个例子,说明不 同形式的能量之间可以互相转化.
零动动)能能((不 和小度是,增减34管 势))球不,此 大 小即如小小小 能这必决变时 ;:果球 球将说不的球的速E 空从 沿准会明,沿总度总 气斜 斜确更某这最斜量阻面面的高种个大m 面保力顶底终一““,向 持和g端端止点东东动摩下 不向向h于,西西能12擦下上运 变同也””最m 力运运它决在就动 。大小动动v2开不小是;或到时时始会球能向不可,,点更运量上变以重重低动相 。运忽力力一过同略动势势点程的,能能,。中高增减动大小能,,
人教版高一物理必修二第七章第1节追寻守恒量-能量(共18张PPT)
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பைடு நூலகம்
2. 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.这个例子中 是否存在着能的总量保持不变?
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.在小球运动的过程 中,小球的机械能总量保持不变.
3. 举出生活中的一个例子,说明不 同形式的能量之间可以互相转化.
零动动)能能((不 和小度是,增减34管 势))球不,此 大 小即如小小小 能这必决变时 ;:果球 球说将不的球的速E空从 沿明准会,沿总度总气斜 斜某确更这最斜量阻面面的高种个大m面保力顶底终一““,g向 持和端端h止点东东动摩下 不向向于,西西能12擦下上运 变同也””最m力运运它决在就动 。大v小动动开不小是2;或到时时会始球能向不可,,点更运量上变以重重低动相 。运忽力 力一过同略动势 势点程的,能 能,。中高减 增动小 大能, ,
7.1追寻守恒量-能量
能量无处不在
一、机械能
势 能
相互作用 的物体凭借 其位置而具 有的能量。
1. 重力势能
(1)定义:物体由于被举高而具有的能量叫 做重力势能
(2)大小:Ep=mgh
它们具有势能
杠铃
被弹高的人
球
动 能 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 量
2. 动能
(1)定义:物体由于运动而具有的能叫做动能
分析伽利略理想斜面实验(斜面均光滑)
hA
重力势能 动能
下滚过程
逐渐减小 逐渐增大
Bh
上滚过程 逐渐增大 逐渐减小
三追寻守恒量
1小球在斜面上运动时动能与势能的变化
(1)在在斜物面理顶变端:化高的度过最大程,中重,力是势能否最可大能,此时
人教版高一物理必修二:追寻守恒量能量PPT课件
人教版 高一物理 必修二 第七章:7 . 1 追寻守恒量- 能量( 共2 1 张P P T )
4.关于伽利略的斜面实验,以下说法错误的是
(A )
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.
流动的水
球
人教版 高一物理 必修二 第七章:7 . 1 追寻守恒量- 能量( 共2 1 张P P T )
它们具有弹性势能
起跳时的跳板
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练习 唐朝诗人杜甫的《登高》中有这样两 句诗:“无边落木萧萧下,不尽长江滚滚来”。 从物理学的角度来说,“落木萧萧下”的过程 是势____能转化为动____能;而“滚滚来”的长江 水蕴含丰富动的____能。
3、司机开车上坡前,往往加大油门,以 提高汽车的速度,这是为了( )
A.增大动能 B.增大势能 C.增大惯性 D.减小阻力
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思人教版 高一物理 必修二 第七章:7.1 追寻守恒量-能量(共21张PPT) 考
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(2)在理想斜面实验中,动能与势能相互转化,转化过程中总能量守恒。
(3)能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象。
3、体会追寻能量转化与守恒思想的意义。
能量的转化与守恒是自然界普遍存在的现象,由此你想到了什么?或说你意识到什么?
提醒:(赫兹发现了电磁波,很快有人发明了电报)气象预报说:“近年夏天会持续高温,而且干旱……”国美的老板听了会想到什么:空调会热销,发财的机会来了。使用价值:如果我掌握了守恒的规律,就可以用它来解决问题,看到了新技术,就要琢磨怎样应用它,就是创新。如果你对它无动于衷,就总是落后于人家。
备
注
曲阜师范大学
实习生试教教案
____物理工程____学院____物理学____专业__2015__年级_2_班
实习生___马小刚___________试教课程____物理_________
实习学校___淄博市高青县第一中学____实习班级____18班______
实习课时_____5____月____7_____日(星期___一___)第___三__节
(3)独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒关系;
(4)除伽利略理想斜面实验以外,能列举出其它动能与势能相互转化和守恒的实例;
(5)能够列举出不同形式的能量可以互相转化并可能守恒;
(6)理解能量转化与守恒是一种重要的自然规律,激发学生产生用这一规律解决问题的意识。
2、过程与方法
(1)体会伽利略分析问题的精妙,学习他能分析出事物本质的方法;
(2)体会费恩曼所说话的深刻内涵,体会转化与守恒的普遍性。
3、情感、态度、价值观
(1)体会大自然的多样性和科学概念的概括性,激发对自然现象的探究欲望和对科学知识的崇尚精神。
(2)体会物理规律分析问题的简洁之美。
教学重点
和难点
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,能马上意识到这里面存在的巨大的使用前景(就象商人看到了商机)。
总结3:追寻“守恒量”的意义:开辟一种新的简单的解决问题的途径。
一、伽利略斜面实验表明
“有某一量是守恒的”,这个量叫做能量。
二、能量
பைடு நூலகம்1、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
1、可行性:物质在运动变化过程中存在守恒量。
2、重要性:物质在运动变化过程中都要满足一定的守恒定律。
课的类型
新课讲授
教学方法
讲授法、讨论法
教学用具
多媒体
教
学
过
程
理想斜面实验是谁“做”的?为了说明什么问题?怎样“做”的?(伽利略“做”的;为了研究力和运动的关系,证明运动不需要力来维持)
让小球沿一个斜面从静止开始滚下,小球将滚上另一个斜面,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。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,若将后一斜面放平,由于球永远达不到原来的高度,所以将永远滚动下去。
(2)视频:滚摆。悠悠球演示
提问5:课本开头给出了费恩曼的一段话,(老师阅读),费恩曼是何许人,也同学们课下自己去了解,他的这段话的意思是自然界的一切现象都受能量的转化与守恒定律支配,回忆初中所学知识,除了动能和势能外,还学过哪些能量?列举出它们可以相互转化且总能量可能守恒的实例?如电能转化为光能等。
提问4:动能与势能相互转化,但转化过程中总能量守恒的物理过程肯定
教
学
过
程
有很多,只是你没有特意注意,现在在大脑中搜索一下,试着列举出几个动能与势能相互转化但总能量可能守恒的实例?
重点列举两个:
(1)视频:游乐场中的海盗船和秋千。双线摆演示(老师给出双线摆这个名字);并演示证明左右最高点一样高,若时间允许可以让学生探究如何用这些器材证明左右一样高(提醒证明方法不唯一)。最后采用底部放置直尺,左右摆开的最大距离相等)
支教学校指导教师____刘朋_____ ___5___月_____6____日批准
学院指导教师_______________ _________月_________日批准
课题
必修二第七章第一节追寻守恒量—能量
教学目的
1、知识与技能
(1)领悟伽利略理想斜面实验中的转化和守恒的事实;
(2)理解能量这个物理量及动能、势能的物理意义;
指
导
教
师
意
见
实习支教学校指导教师意见:
该生在课堂上教态自然,语调亲切,并不断鼓励学生,充分发挥学生的主体作用。使学生在和谐融治的课堂氛围中学习,推进了知识的掌握和智力的发展,达到了良好的教学效果。教师准确的把握了设疑的方向,调动了学生学习的兴趣,使学生进入积极的的思维状态,是一节优秀的课。
学院指导教师意见:
伽利略在分析理想斜面实验时,除了得出:运动不需要力来维持的结论外,他还注意到实验中反映出一个转化与守恒的事实(或思想)。
1、对理想斜面实验的初步分析
提问1:猜一猜他看出的转化的事实是什么?(高度与速度,还要具体说一下,如下滑时高度转化为速度等,若有人直接说出势能与动能,则指出伽利略时代还没有这两个概念)
总结1:伽利略对理想斜面实验的分析:高度与速度相互转化,转化过程中与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒。
2、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性。
伽利略的发现在今天看来就是我们初中学过的能量转换与守恒的思想。其中与高度有关的量我们现在叫它势能;与速度有关的量我们现在叫它动能。动能与势能的概念,请用势能和动能描述一下理想斜面实验中的转化与守恒的事实。
提问2:猜一猜他看出的守恒的事实是什么?(一个与高度有关的量和一个与速度有关的量之和守恒,若回答出势能、动能之和守恒,引导同上,若回答出高度与速度之和守恒,引导出这是描述物体运动的两个不同概念,单位都不一样,无法相加)
提问3:假设你是伽利略,而且掌握了牛顿运动定律和运动学公式,能不能从理论上证明出与高度有关的量和与速度有关的量之和守恒?(提醒:把h0、h、v放在一个公式中,分析从P点释放到Q点过程中已知四个量,而学过的运动学公式中每个公式都有四个量)
对教案执行的意见
自
我
分
析
自己应该将教案跟课件结合起来,多用多媒体课件,这样才能调动学生的积极性,所以以后要多注意两者之间的结合程度,从而推广先进的教学方法,利用多媒体教案努力提高课堂效率。
小
组
意
见
本节课内容紧扣知识要点,所选内容突出了重点难点,加深了学生的体会,便于学生理解。在重难点授课中讲解能注意引导启发。在课堂中学生解题能力培养还略显欠缺,各环节紧凑性还可加强,老师对学生纪律要求也比较高,非常的不错。