高中物理 1.2《功和能》课件 鲁科版必修2.ppt

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1、物理：１．２《功和能》课件PPT（鲁科版必修2）功和能一、功：力对空间的累积效应。设有一力F作用在一质点上，若质点有位移SFFS动能定理FFS1定义：A=F·S·cos</2F做正功；=/2F做功为零；>/2F做负功。力在位移上对质点所作元功02变力做功：若质点由ab，外力作功为：0在直角坐标系中，说明（1）功是标量，无方向（2）功的单位:焦耳（J）[例]一人从10m深的水井把10Kg的水匀速提上来，由于桶漏水，每升高1m漏0.2Kg，问把水从井的水面提到井口需做多少功？(不计桶的质量)解：[练习]质点在力的作用下，

2、从坐标原点运动到P(2,3)点，求力的功。解：二、质点的动能定理0外力对质点作的功等于质点动能的增量。即例如:质量为8g的子弹，以400ms-1的速度水平射穿一块固定的木板。子弹穿出木板后，速度变为100ms-1。求木板阻力对子弹所作的功。例1：一物体由斜面底部以初速v0=10ms-1向斜面上方冲去，然后又沿斜面下滑，滑到底部时速度变为vf=8ms-1。已知斜面倾角为30°，物体与斜面间的滑动摩擦系数为k，求物体上冲到的最大高度。解：应用动能定理上冲过程mgNfrmgNfr重力和摩擦力作功设上升的最大位移为S下滑过程两式相减上升的

3、高度一根均匀链条，质量为m，总长为L，一部分放在桌面上，另一部分从桌面边缘垂下来，长为b。设链条与桌面之间滑动摩擦系数为。假定开始时链条静止，求：1链条从开始运动到全部离开桌面的过程中，摩擦力作了多少功？2链条全部离开桌面瞬间的速率例2bL-b解:设任一时刻链条下垂长度为x(1)摩擦力大小为xL-x摩擦力的功(2)求速率,应用动能定理对整个链条而言,有两个力作功摩擦力和下垂部分的重力[练习]设一物体质量为1kg，受水平力F(x)=3x2+1，从原点由静止开始运动，移动距离为2米，求物体的速度。[练习]高为h的光滑平台上有一质量为m的

4、小车，有一人在地面上以匀速v0前进，并拉着小车一起前进。当人的位移为s时，人对小车作功是多少？hs解：变力作功对小车应用动能定理hsl例：在如图所示的皮带运输机上，设砖块与皮带间的静摩擦系数为s，砖块的质量为m，皮带的倾斜角为。求皮带向上匀速传送时，它对砖块的静摩擦力是多少。例：一质量为2kg的质点起初静止，后受到一方向不变、大小按F=12t(N)变化的力的作用，求前2秒内F所作的功，并求第1秒末和第2秒末的功率。解：F=12t(1)按功的定义来求：(2)根据动能定理来求功率(t=1s)(t=2s)§4-2保守力势能一、保守力作功

5、只与物体始末位置有关，而与物体运动路径无关的力。反之为非保守力。1、重力作功重力是保守力XYZ0ab2、弹力0弹力是保守力从a到b3、万有引力万有引力是保守力4、摩擦力摩擦力是非保守力二、成对力的功成对力：系统的内力0:m1、m2的相对位移。两质点间成对内力的功决定于两质点的相对位移。成对保守力的功只取决于相互作用质点的始末状态，与各质点的运动路径无关。三、势能保守力作功为物体位置的函数------状态量------重力势能------弹性势能------万有引力势能说明：零势能点的选取：1、重力势能的零势能点通常选在地面。2、弹

6、性势能的零势能点选在弹簧原长时物体所在位置。3、万有引力势能的零势能点选在两物体相距无穷远处。重力作功XYZ0ab重力的功等于重力势能增量的负值。万有引力的功万有引力的功等于引力势能增量的负值。保守力的功等于势能增量的负值。讨论：1，势能为系统所有。2，对于非保守力不能引入势能的概念。3，某点的势能在数值上等于将物体从该点移到零势能点保守力所作的功。四势能曲线物体的势能和相对位置的关系曲线势能曲线的应用：判断物体的运动求保守力的大小和方向保守力沿某坐标轴的分量等于势能对此坐标的导数的负值。§4-3功能原理机械能守恒定律一功能原理质点的

7、动能定理质点系的动能定理功能原理：外力的功和非保守内力的功之和，等于系统机械能的增量。例：一汽车的速度：驶至一斜率为0.010的斜坡时，关闭油门，车重为G，车与路面摩擦系数为0.05，求车能冲上斜坡多远？解：GNf用质点的动能定理求解：外力做的总功等于汽车动能的增量。汽车机械能增量=摩擦力作功用系统功能原理求解：汽车+地球为一系统两种方法结果相同。例：一质量m=2kg的物体，沿着一圆形轨道从a点由静止开始滑到b点，到达b点时的速率为v=6ms-1。已知圆弧半径R=4m。求此过程中摩擦力作的功。aboRaboR解：功能原理以物体和地球为

8、系统Nmgf0Wf质点的动能定理质点系的动能定理二机械能守恒定律如果=0则如果一切外力和非保守内力作的总功为零，系统的机械能守恒。注意：机械能守恒的条件例：质量为m1和m2的两块薄板，用一轻质弹簧连接起来，如图所示。弹簧