72功能关系的理解和应用课件-吉林省长春市第二实验中学人教版高中物理必修二

（二）机械能的改变 （1）除重力(或系统内弹力)外，其他力做的总 功等于物体机械能的改变量．
（2）其他力做正功，机械能增加；其他力做负 功，机械能减少．
机械能守恒定律
只有重力和系统内弹力做功的系统，系统总机械能守恒。
mgh1
1 2
mv12
mgh2
1 2
mv22
零势面
mg (h1
h2
)
1 2
mv22
必修二
《功能关系的理解和应用》
授课教师：胡明浩 工作单位：长春市第二实验中学
课程简介
一、对功的理解以及功能关系的梳理 二、机械能守恒定律及动能定理的应用 三、能量守恒定律的理解和应用
一、对功的理解以及功能关系的梳理
F2
F
α F1
l
F
α
当力的方向与物体运动的方向成某 一夹角α时，功的定义式为
力与位移的方向的
1 传送带对小物体做的功； 2电动机对外做的功．
系统转化为内能的量值等于滑动摩擦力与相 对位移的乘积,即W=Q（即摩擦生热）
能量守恒
Fx 2
1 2
Mv22
1 2
mv12
Q
卫星几种运动形式的能量转化问题
E机不变 E动不变 B E势不变
E机不变 A E势增加=E动减少
轨道I
轨道II
E机增加
E势增加 > E动减少
例6 (多选)(2013·新课标全国卷Ⅱ，20)目前，在地球周围有许多人
S
N
A
N
S
B
总结：不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反，就一定有作用力、 反作用力的功数值相等，总功为零。二者其实无决定性关系。
功能关系的理解和梳理 做功的过程就是能量转化的过程，物体做了多 少功就有多少能量转化为其他形式的能．功是 能量转化的量度． （一）势能（相对量）的改变 (1)重力做正功，重力势能减少；重力做负功， 重力势能增加．（与零势面无关） (2)弹力做正功，弹性势能减少；弹力做负功， 弹性势能增加．
例7 如图所示，传送带与水平面之间的夹角为＝30，
其上A、B两点间的距离为l＝5m，传送带在电动机的带动 下以v＝1m / s的速度匀速运动，现将一质量为m＝10kg的 小物体（可视为质点）轻放在传送带的A点，已知小物体
与传送带之间的动摩擦因数＝ 3 / 2,在传送带将小物体
从A点传送到B点的过程中，求：（g取10m / s2）
FF
x1
v1
x2 v2
动能定理
能量守恒
umgx1
1 2
mv12
0
Fx 2
umgx 2
1 2
Mv22
0
Fx 2
1 2
Mv
2 2
1 2
mv12
Q
umg(x2 x1) Q
Fx 2
1 2
Mv
2 2
1 2
mv12
umg( x 2
x1)
总结:一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS 式中ΔS指物体间的相对位移
造地球卫星绕着它运转，其中一些卫星的轨道可近似为圆,且轨道半
径逐渐变小。若卫星在轨道半径逐渐变小的过程中，只受到地球引
力和稀薄气体阻力的作用，则下列判断正确的是(
)
A．卫星的动能逐渐减小
B．由于地球引力做正功，引力势能一定减小
C．由于气体阻力做负功，地球引力做正功，机械能保持不变
D．卫星克服气体阻力做的功小于引力势能的减小
1 2
mv12
与零势面无关
（三）动能的改变 （1）合外力对物体做的功（外力做功的代数和） 等于物体动能的改变量．
（2）合外力做正功，动能增加；合外力做负功， 动能减少．
动能定理
（从初到末）W合=EKt- EK0（末—初）
(1) (2)分析研究对象的受力情况和各个力的做功情况 (3)明确物体在过程的始未状态的动能 (4)列出动能的方程，及其他必要辅助方程，进行求解.
合力做的功为W合=FL=50J
W合=W1+W2=50J≠（W12+W22）1/2 可见，功的合成不符合平行四边行 定则，而满足代数运算，功是标量
合力的功
1、合力的功可通过计算各个力的功得到 W合=W１＋W2 ＋…. ＋ Wn
2、合力的功也可通过计算合外力得到
W合= F合l cos
作用力与反作用力做功
摩擦不计
B
B
h
A A
明确它的运动过程（始未状态）
例1 质量为m的物体在竖直向上的恒力F作用下 减速上升了H，在这个过程中，下列说法中正确 的有( AC ) A．物体的重力势能增加了mgH B．物体的动能减少了FH C．物体的机械能增加了FH D．物体重力势能的增加小于动能的减少
二、机械能守恒定律及动能定理的应用
守恒条件判定 零势面
0 mg 2 L mg 1 L 1 mv2 1 2m 2v2
3
32
2
2mg 2 L mg 1 L 1 mv2 1 2m 2v2
3
32
2
v 2gL 3
机械能守恒定律适合以系统为研究对象
例4 如图所示,物块A的质量为M,物块B的质量是m,并都可 看作质点,且m<M。两物块用细线通过滑轮连接,物块B距滑 轮足够远且不计一切阻力。若物块A离地面的高度为1.5L 求: (1)物块A落地时的速度大小 (2)物块A落地后,物块B还能上升的最大高度
W＝F l cosα 夹角（功的正负）
力F对物体做的功 力的大小
位移的大小（对地）
功是标量，还是矢量
F2
90。
l
F1
功是标量
在光滑水平面上物体受到两个沿水 平方向、相互垂直的大小分别为 F1=6N和F2=8N的恒力，从静止开 始运动l =5m，求每个力做的功和 合力的功?
解：力F1=6N做的功。 为 W1=F1Lcos53 J=18J 力F2=8N做的功。为 W2=F2Lcos37 J=32J
例2 将一质量为m的小球从距地面h高处，以初速 度v0竖直抛出，空气阻力不计，求小球落到地面上 的速度大小。
机械能守恒定律
动能定理
例3 质量分别为m和2m的两个小球P和Q,中间用轻质杆固定 连接，杆长为L，在离P球 L/3 处有一个光滑固定轴O，如图 所示。现在把杆置于水平位置后自由释放，在Q球顺时针摆动 到最低位置时,求：小球P的速度大小?
【解析】（1）A、B组成的系统机械能守恒， A、B重力势能的减少量等于A、B动能的增加量
（M m）g 1.5L 1（M m)v2 2
v 3(M m)gL Mm
(2)设B还能上升h，由动能定理得到
mgh 0 1 mv2 2
3M mL
h 2(M m)
三、能量守恒定律的理பைடு நூலகம்和应用
一质量为m的小物块放在滑板的右端，滑板质量为M长度为 L与地面间不计摩擦，小物块与滑板间的摩擦系数为u若用 一恒力F拉动滑板