2018-2019学年人教物理必修2（课件+教师用书+习题）第7章 1．追寻守恒量——能量 2．功 (3份打包)

1．追寻守恒量——能量 2．功 学 习 目 标 知 识 脉 络(教师独具) 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＝Flcos 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. [自 主 预 习·探 新 知] [知识梳理] 一、追寻守恒量——能量 1．伽利略的斜面实验探究 过程 将小球由斜面A上某位置由静止释放，小球运动到斜面B上 现象 小球在斜面B上速度变为0时，即到达最高点时的高度与它出发时的高度相同 结论 这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上我们把这个量叫作能量或者能 2．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＝Flcos_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 α的取值 W的取值 含义 α＝ W＝0 力F不做功 0≤α＜ W＞0 力F对物体做正功 ＜α≤π W＜0 力F对物体做负功 (或说成物体克服力F做功) 2.总功的计算 (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＋…＋Wn. (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·lcos α. [基础自测] 1．思考判断 (1)伽利略实验发现了能量这个守恒量．(√) (2)在上述实验中，若有摩擦，则hA＞hB．(√) (3)在上述实验中，若有摩擦，能量不再守恒．(×) (4)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．(×) (5)力对物体不做功，说明物体的位移一定为零．(×) (6)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．(×) (7)因为功有正、负，所以功是矢量．(×) (8)力F1做功10 J，F2做功－15 J，力F1比F2做功少．(√) (9)合力做的总功一定大于各个力做的功．(×) 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7­1­1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(　　) 图7­1­1 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＝(mA＋mB)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．] 4．如图7­1­2所示，小明用与水平方向成θ角的轻绳拉木箱，绳中张力为F，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知木箱与地面间的动摩擦因数为μ，木箱质量为m，木箱受到的(　　) 【导学号：75612102】 图7­1­2 A．支持力做功为(mg－Fsin θ)l B．重力做功为mgl C．拉力做功为Flcos θ D．滑动摩擦力做功为－μmgl C　[对木箱受力分析，支持力竖直向上，则支持力做功WN＝Nlcos 90°＝0，故A错误；重力做功WG＝mglcos 90°＝0，故B错误；拉力做功为 WF＝Flcos θ，故C正确；木箱竖直方向受力平衡：N＋Fsin θ＝mg得N＝mg－Fsin θ，则摩擦力f＝μN＝μ(mg－Fsin θ)；摩擦力做功Wf＝－fl＝－μ(mg－Fsin θ)l，故D错误．] [合 作 探 究·攻 重 难] 对功及其公