7.1 追寻守恒量——能量 7.2 功（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（人教版必修2）

第七章　 1　追寻守恒量——能量 2　功 学习 目标 1.了解势能、动能的概念，初步认识和领会能量转化，功与能量变化的关系. 2.理解功的概念，知道W＝Flcos α的适用条件，会用功的公式进行计算. 3.理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的总功. 考试 要求 追寻守恒量——能量 必考/b 功 必考/c 加试/c 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 1.伽利略的斜面实验探究(如图1所示) (1)过程：将小球由斜面A上某位置由 释放，小球运动到斜面B上. (2)现象：小球在斜面B上速度变为0 (即到达最高点)时的高度与它出发时的高度 . (3)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做 或者 . 一、追寻守恒量——能量 图1 静止 相同 能 能量 2.动能和势能 (1)动能：物体由于 而具有的能量. (2)势能：相互作用的物体凭借其 而具有的能量. 运动 位置 1.功的定义：一个物体受到力的作用，并在 上发生了一段位移，这个力就对物体做了功. 2.功的公式：W＝ ，其中F、l、α分别为 、位移的大小、 . 3.单位：国际单位制中，功的单位是 ，符号是 . 二、功 力的方向 Flcos α 力的大小 力与位移方向的夹角 焦耳 J 1.力对物体做正功和负功的条件 由W＝Flcos α可知 (1)当0≤α< 时，W 0，力对物体做 功； (2)当 <α≤π时，W 0，力对物体做 功，或称物体 这个力做功； (3)当α＝ 时，W＝ ，力对物体不做功. 2.总功的计算 几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的 对这个物体所做的功. 三、正功和负功 > < 0 正 负 克服 合力 1.判断下列说法的正误. (1)公式W＝Flcos α中的l是物体运动的路程.( ) (2)物体只要受力且运动，该力就一定做功.( ) (3)功有正负之分，所以功是矢量.( ) (4)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动.( ) 即学即用 × × × √ 2.如图2所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60°角斜向上的力F作用下运动10 m，已知F＝10 N，则拉力F所做的功是 J. 图2 50 Ⅱ 重点知识探究 一、对功的理解 导学探究 1.观察图3，分析图中的哪个人对物体做了功？ 答案 图3 答案　小川拉重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有做功. 2.如图4所示，物体在与水平方向夹角为α的力F的作用下前进了l，则力F对物体做的功如何表示？ 答案 答案　如图，把力F沿水平方向和竖直方向进行正交分解，物体在竖直方向上没有发生位移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力Fcos α所做的功为Flcos α，所以力F对物体所做的功为Flcos α. 图4 对公式W＝Flcos α的理解 1.力F对物体做的功，只与l、α有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素无关. 2.计算力F的功时要特别注意，F与l必须具有同时性，即l必须是力F作用过程中物体发生的位移. 3.功是标量，没有方向，但是有正负. 4.公式W＝Flcos α适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用. 知识深化 例1　如图5所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离l.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的 A.支持力做功为mgl 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 解析 √ 答案 图5 解析　支持力和重力与位移垂直，不做功，A、B错误； 拉力和摩擦力做功分别为W1＝Flcos θ，W2＝－μ(mg－Fsin θ)l，C正确，D错误. 二、正负功的判断 导学探究 某物体在力F作用下水平向右运动的位移为l，拉力的方向分别如图6甲、乙所示，分别求两种情况下拉力对物体做的功. 图6 答案 　 1.正、负功的意义 功是标量，只有正负，没有方向，功的正负不表示大小，只表示能量转移或转化的方向，即：动力对物体做正功，使物体获得能量，阻力对物体做负功，使物体失去能量. 2.判断力是否做功及做功正负的方法