机械能守恒定律新课讲义(学生版).docx

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1、浙江高中物理必修2新课讲义第七章机械能守恒定律目录第1节　追寻守恒量3第2节　功3第3节　功率15第4节　重力势能25第5节　探究弹性势能的表达式35第6节　探究功与速度变化的关系46第7节　动能和动能定理57第8节　机械能守恒定律67第9节　实验：验证机械能守恒定律80第10节　能量守恒定律与能源91第11节　利用动能定理分析变力做功和多过程问题102第12节　机械能守恒定律和动能定理的对比应用114第13节　动能定理能量守恒定律118第14节　机械能守恒定律检测卷122第1节　追寻守恒量——能量第2节　功学

2、习目标1.了解势能、动能的概念，初步认识和领会能量转化，做功与能量变化的关系．2．理解功的概念，知道W＝Flcosα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.考试要求学考选考追寻守恒量——能量bb功cc一、追寻守恒量——能量1．伽利略的理想斜面实验探究(如图1所示)图1(1)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．(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相同．(3)结论：这一事实说明某个量是守恒的，在物理学上

3、我们把这个量叫做能量或者能．2．动能和势能(1)动能：物体由于运动而具有的能量．(2)势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量．二、功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，这个力就对物体做了功．2．功的公式：W＝Flcos_α，其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角．3．单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.三、正功和负功1．力对物体做正功和负功的条件由W＝Flcosα可知(1)当0≤α<时，W>0，力对物体做正功；(2)当<α≤π时，W<0，力对物体

4、做负功，或称物体克服这个力做功；(3)当α＝时，W＝0，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，等于这几个力的合力对这个物体所做的功．1．判断下列说法的正误．(1)公式W＝Flcosα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．(√)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10m，已知F＝10N，则拉力F所做的功是

5、________J.图2答案　50一、对功的理解1．观察下图，分析图中的哪个人对物体做了功？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　如图，把力F沿水平方向和竖直方向进行分解，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Fcosα所做的功为Flcosα，所以力F对物体所做的功为Flcosα.对公式W＝Flcosα的理解(1)某一恒力F对物体做的功，只与F、l、α有

6、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)功是标量，没有方向，但是有正负．(3)公式W＝Flcosα适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用．例1　如图3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(　　)图3A．支持力做功为mglB．重力做功为mglC．拉力做功为FlcosθD．滑动摩擦力做功为－μmgl二、正负功的判断某物体在力F作用下水平向右运动的位移为l，拉力的方向分别如

7、图甲、乙所示，分别求两种情况下拉力对物体做的功．　答案　Fl　－Fl1．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(1)根据力F的方向与位移l的方向间的夹角α——常用于研究物体做直线运动的情形．(2)根据力F的方向与速度v的方向间的夹角α——常用于曲线运动的情形．若α为锐角则做正功，若α为直角则不做功，若α为钝角则做负功．例2　(2018·浙江省名校协作体高

8、二上学期考试)如图4甲为爷孙俩站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站在履带(斜面)式自动扶梯上匀速上楼．下列关于人受到的力做功判断正确的是(　　)图4A．甲图中支持力对人做正功B．乙图中支持力对人做正功C．甲图中摩擦力对人做负功D．乙图中摩擦力对人做负功三、功的计算1．功的公式W＝Flcosα只适用于计算恒力做功，其中l指相对地的位移．2．总功的计算当物体在多个力的共同作用下发