1、NO.21 第七章 机械能守恒定律 第一节 追寻守恒量 第二节 功 班级_姓名_学号_【学习目标】1理解动能、势能及能量的概念与意义2理解功的概念3会利用功的公式进行相关的计算4理解正功、负功的物理意义在功的概念的建立过程中，培养学生的逻辑思维能力在功的计算公式的推导过程中，培养学生科学的思维能力与创新能力.让学生关注与关心生活与生产中的功，体会物理与生活生产的密切联系【自主探究 合作学习】探究一：能量的概念1. 伽利略斜面实验问题：小球从光滑的斜面上从高为h1处由静止滚下，滚上另一光滑的斜面，速度变为零时的高度为h，h1和h的大小关系怎样？如果减小斜面的倾角呢？通过分析你有什么发现？.结论：
2、针对训练：关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是（） 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.探究二：势能、动能的概念问题：小球从斜面A的某一高度由静止滚下，并运动到斜面B的同一高度，在这个过程中小球的速度和高度是如何变化的？总结归纳：势能：动能：问题：在“伽利略斜面实验”中小球能量是怎样转化的？针对训练：在伽利略实验中，小球从斜面A上离斜面底端h高处滚下斜面，通过最低点后继续滚上另一个斜面B，小球最终
3、会在斜面B上某点停下来而后又下滑，这点距斜面底端的竖直高度仍为h，在小球运动过程中，下列说法正确的是（ ）小球在A斜面上运动时，离斜面底端的竖直高度越来越小，小球的运动速度越来越大。小球在A斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大小球在B斜面上运动时，速度越来越大，离斜面底端的高度越来越小小球在B斜面上运动时，动能越来越小，势能越来越大典例分析例题：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。在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？解析： 探究三：功的概念1功的概念：一个物体受到_作用，如果在力的方向上发生一段 ，这个力就对物体做了功。2做功的两个不可缺少的因素：_和力的方向上发生的_
4、。3功的大小：力对物体做功的大小等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的_ 这三者的乘积，其表达式为 。4功的单位：在国际单位制中，功的单位是_，简称_，符号是_。1J等于_的力使物体在力的方向上发生_的位移时所做的功。5功的量性：功是_量。（矢量、标量）6正功和负功：根据W=FLcos可知（1）当=_时，W=0,即当力和位移_时，力对物体不做功，这种情况，物体在力的方向上没有发生位移。（2）当_0。即当力和位移的夹角为_（锐钝）角时，力F为_（动阻）力对物体做_功；（3）当_时， W0。即当力和位移的夹角为_（锐，钝）角时，力F为_（动，阻）力对物体做_功；又常说成物体_这个力做功（取绝对值
5、）。一、功的理解正确理解功的公式中各物理量的意义。如何判断正功、负功？1功的计算公式WFLcos应用注意的要点(1)WFLcos是恒力做功的计算式，对变力做功的计算不适用因此，每当使用WFLcos计算功时，要先弄清是恒力做功还是变力做功(2)恒力做功多少只与F、L及二者夹角余弦有关，而与物体的加速度大小、速度大小、运动时间长短等都无关，即与物体的运动性质无关,同时还与有无其他力做功也无关(3)公式WFLcos中的L是物体相对地面的位移,而不是相对于和它接触的物体的位移(4)功的公式中的F可以一个力，可以是一个力的分力，也可以是合力例1如图所示，质量为m的物体，静止在倾角为的斜面上，物体与斜面间
6、的动摩擦因数为，现使斜面水平向左匀速移动距离L。 (物体与斜面相对静止)(1)摩擦力对物体做的功为 。(2)斜面对物体的弹力做的功为 。(3)重力对物体做的功 。(4)斜面对物体做的总功是 。(5)物体所受各力对物体所做的总功是 。2判断某一个力F对物体是否做功、做正功还是做负功方法有哪些？(1)根据力的方向和位移的方向的夹角判断功的正负(2) 看力F与物体运动速度的方向之间的夹角的大小，若90，则力F不做功；若90，则力F做正功；若90，则力F做负功(或者说物体克服力F做了功)此法常用于判断曲线运动中力做功的情况(3) 从能量角度入手，此法既适用于恒力做功，也适用于变力做功，关键应分析清楚能
7、量转化情况，根据功是能量转化的量度，若有能量转化，则必有力对物体做功例2如图所示，小物块A位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平面上,从地面上看,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,做功不为零二、功的计算一个质量m=150Kg的雪橇，受到与水平方向成37o角斜向上的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离L=5m，雪橇与地面间的滑动摩擦力f=100N。求：（1）选取雪橇作为研究对象，对雪橇进行受力分析（2）拉力对雪橇所做的功（3）摩擦力对雪橇所做的功（4）各力对雪橇所
8、做的总功. 课后检测1、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（ ）A、牛顿第一定律 B、牛顿第二定律C、牛顿第三定律 D、能量守恒定律2、下列说法正确的是（ ）A“力”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念B“能量”这个最抽象的概念，是物理学中最重要、意义最深远的概念C“力”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一D“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一3在图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 ( )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
9、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AB4一位质量为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中所受到的阻力F阻=50N，斜坡的倾角=300，运动员滑至坡底的过程中，受到哪些力（做出受力分析图）？各个力所做的功分别是多少？说明它们分别属于下面哪种情况：力对物体不做功、力对物体做正功、力对物体做负功。所有力对运动员所做的总功是多少？（g=10m/s2）变式训练如图，利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量m=20kg，斜面倾斜角=370，斜面的长度L=0.5米，货物与斜面间的动摩擦因数=0.2，求货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到的各个力所做的功以及合外力做的功。（g=10m/s2）总结：1、在求某个力的功时，公式W =FLcos中的各量要逐一进行检查，并注意结果的“正”和“负”。2、求合外的功时，可用先求外力的合力F合，再用功的公式求出总功W=F合L cosa，也可分别求各外力对物体所做的功W1、W2、W3总功即为这些功的代数和。