物理追寻守恒量能量功新人教必修PPT学习教案

1、会计学1物理追寻守恒量能量功新人教必修物理追寻守恒量能量功新人教必修劳厄劳厄费费 恩恩 曼曼创创设设情情境境第1页/共29页1 1 伽利略的理想实验说明什么？伽利略的理想实验说明什么？2 什么是势能和动能？什么是势能和动能？3 你能举出生活中的守恒事例吗？你能举出生活中的守恒事例吗？自自主主学学习习第2页/共29页科科学学探探索索伽利略的理想实验：伽利略的理想实验：第3页/共29页伽利略理想斜伽利略理想斜面实验（斜面面实验（斜面均光滑）均光滑）ABhh科科学学探探索索下滚过程下滚过程上滚过程上滚过程高高 度度速速 度度第4页/共29页伽利略斜面实验表明，小球在运动过程伽利略斜面实验表明，小球在

2、运动过程中，中，“有某一量是守恒的有某一量是守恒的”，这个量叫，这个量叫做能量或能。做能量或能。说明：能量与物体的运动相对应，说明：能量与物体的运动相对应，是对物体不同运动形式的统一的量是对物体不同运动形式的统一的量度，不同的运动形式对应不同的能度，不同的运动形式对应不同的能量。量。问问题题归归纳纳第5页/共29页相互作用的相互作用的物体凭借其物体凭借其位置而具有位置而具有的能，叫做的能，叫做势能。势能势能。势能包括包括重力势重力势能能和和弹性势弹性势能能物体由于运动物体由于运动而具有的能，而具有的能，叫做动能。叫做动能。第6页/共29页实实例例分分析析探究探究1：滚摆中的能量转化滚摆中的能量

3、转化探究探究2：单摆中的能量转化单摆中的能量转化第7页/共29页 图 5 - 1 C D B A BA学学生生练练习习第8页/共29页映了在小球的运动过程中存映了在小球的运动过程中存在某个守恒量在某个守恒量.BCD学学生生练练习习第9页/共29页创创设设情情境境 在认识在认识能量能量的历史过程中，人们建的历史过程中，人们建立了立了功功的概念，因而的概念，因而功功和和能能是两个密切是两个密切联系的物理量，即如果物体在联系的物理量，即如果物体在力力的作用的作用下下能量能量发生了变化，那么这个发生了变化，那么这个力力一定对一定对物体做了物体做了功功。 那么，功的概念是怎么建立的，我们那么，功的概念是

4、怎么建立的，我们又怎样计算呢？又怎样计算呢？第10页/共29页创创设设情情境境第11页/共29页做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：公式公式: W= Fl功的单位功的单位: 焦耳焦耳 符号符号: J力力物体在力的方向上通过一定的距离物体在力的方向上通过一定的距离发生位移发生位移问问题题归归纳纳第12页/共29页F F如图如图,物块在水平拉力物块在水平拉力F作用下发生位移作用下发生位移l拉力拉力F 做功做功 W= FlFlmgf重力重力mg 不做功不做功支持力支持力FN不做功不做功FN问问题题归归纳纳第13页/共29页做功的两个必要因素：做功的两个必要因素：力力物体在力的方向上物体在力的方向

5、上发生位移发生位移力的方向力的方向和和位移的方向位移的方向相同时，相同时， W = Fl力的方向力的方向和和位移的方向位移的方向垂直时，垂直时， 不做功不做功力的方向力的方向和和位移的方向位移的方向夹角夹角 时时 ？设设置置疑疑问问第14页/共29页F结论：结论：lFFFFcosWFl 其中其中 为为力的方向力的方向与与位移的方向位移的方向之间的夹角之间的夹角 方案方案1：分解力：分解力合合作作探探究究第15页/共29页结论：结论：Flll FcosWFl 其中其中 为为力的方向力的方向与与位移的方向位移的方向之间的夹角之间的夹角 方案方案2：分解位移：分解位移合合作作探探究究第16页/共29

6、页说明说明: :cosWFl 力和位移必须具备力和位移必须具备同时性同时性只适用于求只适用于求恒力恒力做功做功 F 表示力的大小，表示力的大小，l 表示位移的大小，表示位移的大小， 表示力的方向和位移的方向之间的夹角表示力的方向和位移的方向之间的夹角 问问题题归归纳纳第17页/共29页如何判断如何判断力的方向力的方向与与位移的方向位移的方向之间之间的夹角？的夹角？ 数学知识数学知识：两条直线的夹角两条直线的夹角两条有向线段的夹角两条有向线段的夹角 090 0180 知知识识回回顾顾第18页/共29页讨论讨论: :cosWFl 当当 时时, ,当当 时时, ,当当 时时, , 090 90 90

7、180(0180 ) 合合作作探探究究W 0，力对物体做，力对物体做正功正功；W = 0，力对物体，力对物体不做功不做功；W 0，力对物体做，力对物体做负功负功,或说成或说成物体物体克服这个力做功克服这个力做功.第19页/共29页丁丁FlFl丙丙 甲甲Fl 乙乙Fl 小车的位移为小车的位移为 l ，水平向右，水平向右，求外力求外力 F 做的功做的功合合作作探探究究第20页/共29页思考：功是标量还是矢量？思考：功是标量还是矢量？如何判断一个物理量是标量还是矢量？如何判断一个物理量是标量还是矢量？1 1、标量没有方向，矢量有方向、标量没有方向，矢量有方向2 2、运算法则、运算法则标量代数相加减，

8、矢量加减满足平行四边形法则标量代数相加减，矢量加减满足平行四边形法则设设置置问问题题第21页/共29页在光滑水平面上，物体受两个沿水平方向在光滑水平面上，物体受两个沿水平方向、互相垂直的大小分别为、互相垂直的大小分别为3N和和4N的恒力，的恒力，从静止开始运动从静止开始运动10m，求每个力做的功和，求每个力做的功和合力做的功。合力做的功。4N3NF=5N结论：功是标量结论：功是标量50JW总总232JW118JW代数和代数和功的正、负号不表示方向，仅表示做功的效果不同功的正、负号不表示方向，仅表示做功的效果不同合合作作探探究究第22页/共29页计算几个力所做总功的方法：计算几个力所做总功的方法

9、：（2）先求出各个力所做的功，再求其代）先求出各个力所做的功，再求其代数和数和（1）先求出这几个力的合力）先求出这几个力的合力 F 的大小和的大小和方向，再求合力方向，再求合力 F 所做的功，即为总功所做的功，即为总功cosWFl 111cosWFl 222cosWF l 121122coscosWWWFlF l分分组组探探究究第23页/共29页例例1 : 一个质量一个质量 m = 150kg 的雪橇，受到与水平方的雪橇，受到与水平方 向成向成 角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F =500N，在，在 水平地面上移动的距离水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面的。物体与地面的 滑动摩擦力滑动摩

10、擦力 f =100N，求力对物体所做的总功，求力对物体所做的总功。37 第24页/共29页例例2 : 如图所示如图所示, 光滑斜面长为光滑斜面长为 l ,底角为底角为 ，固固 定在水平地面上，一质量为定在水平地面上，一质量为 m 的物块（不的物块（不 计大小）由斜面顶端开始下滑计大小）由斜面顶端开始下滑,求物块下滑求物块下滑 至底端的过程中各力做的功至底端的过程中各力做的功. mgFNmgFNl 第25页/共29页例例3: 如图所示，在倾角如图所示，在倾角 = 37的斜面上，质的斜面上，质 量量m=10 kg的物体在平行斜面向上的拉力的物体在平行斜面向上的拉力 F = 120 N作用下，沿斜面上滑距离作用下，沿斜面上滑距离l = 2 m， 已知物体与斜面间动摩擦因数已知物体与斜面间动摩擦因数 = 0.5。 （1）计算各力对物体做的功；）计算各力对物体做的功； （2）计算物体所受各力所做的总功。）计算物体所受各力所做的总功。 （取（取g = 10 m/s2） F第26页/共29页PQFAO第27页/共29页正代表动力做功正代表动力做功, ,使物体的能量增加，使物体的能量增加，负代表阻力做功负代表阻力做功, ,使物体的能量减少使物体的能量减少cosWFl 功是标量，没有方向、但是有正负功是标量，没有方向、但是有正负. .只适用于求只适用于求恒力恒力做功做功