【最新】人教版物理必修二7.1追寻守恒量--能量 课件

理查德·菲利普·费恩曼 （1918、5～1988、2)美 国著名理论物理学家， 1965年获得诺贝尔物理 学奖.
然而，正是这个最抽象的概念， 却是物理学中最重要，意义最深远的 概念之一。
能力提高
分 析
在伽利略斜面实验中，势能和动能是怎样转化的?
课堂小结
一、伽利略斜面实验表明 “某一量是守恒的”，这个量叫做能量。 二、能量 1、势能：相互作用的物体凭借其位置而具有 的能量。势能包括重力势能和弹性势能。
第七章 机械能守恒定律
高中物理
必修二
7.1
追寻守恒量——能量
伽利略斜面理想实验
观 察
h
A
B
h
伽利略理想斜 面实验（斜面 均光滑）
试用所学 知识证明
证 明
h
A
α
β
B
h’
在A斜面上：a＝gsinα x＝h/sinα＝v2/2a 在B斜面上：a’＝－gsinα x’＝h’/sinβ=（0－v2）/2a ＝v2/2a ∴h’＝h
各个力对物体所做功的代数和为： 根据正交分解法求得物体所受的合力 =Ｆcosα－f，合力方向向右，与位移同向； Ｗ=Ｆ Ｗ 1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s 根据正交分解法求得物体所受的合力 Ｆ合=Ｆcosα－f，合力方向向右，与位移同向；
0＝（Ｆcosα－f）s 合力所做的功为：Ｗ＝Ｆ scos0 合 合力所做的功为：Ｗ＝Ｆscos00 ＝（Ｆcosα－f）s
FN
f G
F α
s
解：重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900 滑动摩擦力f所做的功为：Ｗ 2＝fscos1800＝－fs F所做的功为：Ｗ 1＝Fscosα，
各个力对物体所做功的代数和为： 滑动摩擦力 f所做的功为：Ｗ2＝fscos1800＝－fs
Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s
解：重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900 F所做的功为：Ｗ1＝Fscosα，
相互作用的物体凭 借其位置而具有的 能量叫做势能。 势能包括重力势能 和弹性势能
物体由于运动而具 有的能量叫做动能。
小资料
“有一个事实，如果你愿意，也 可以说一条定律支配着至今所知的自 然现象······这条定律称做能量守 恒定律。它指出有某一个量，我们把 它称为能量，在自然界经历的多种多 样的变化中它不变化。那是一个最抽 象的概念 ······ ”
求解物体在几个力的共同作用下发生 一段位移时，这几个力对物体所做的总功 可以用以下两种方法来求解。
(1) 分别求出每个力所做的功，然后求出所有功 的代数和。即：
W总=W1+W2+……+Wn (2) 先求出物体所受的合力，然后再求出合力的 功，即：W总=F合S cosα
课堂小结
一、功的产生
二、做功两要素
思 考 小球的运动有什么特点？
小球高度降低的同时，速度在增加；高 度升高的同时，速度在减小。 小球运动中，有无守 恒量（即有没哪个物 理量保持不变）？
能 量
伽利略斜面实验表明，小球在运动过程 中，“有某一量是守恒的”，这个量叫 做能量或能。
说明：能量与物体的运动相对应，是对 物体不同运动形式的统一的量度，不同 的运动形式对应不同的能量。
2、动能：物体由于运动而具有的能量。
练习
1．关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是 （ B C D ） 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.
2. 关于能量概念的说法正确的是 ( ) A．能量的概念是牛顿首先提出的一个力学概 念. B．能量的概念是伽利略提出的,并用斜面理想 实验来验证能量的存在. C．人们从伽利略的斜面实验得到启发,认识到 引入能量概念的重要性. D．节 功
１、做功了吗？ 一
马拉着车前进
、 怎 样 才 算 做 了 功
马拉车在平直路 面上前进。 运动员在举起杠 铃的时候：①上 举的过程；②举 起后站着不动； ③举起后水平匀 速前进。
运动员正在举起杠铃
2、做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力。
手托着书静止
（2）物体在力的方向上通 过的位移。 这两个因素是严格的，缺 一不可 ！
人推车未动
功=力在位移方向的分力×位移
公式：
W=F · S ·cosα
米 功的单位：焦耳 （焦、J） 1 焦耳 = 1 牛顿· 注:公式中F为恒力
3、辨认力的方向与位移方向的夹角 α
甲 F
F S
α
答案：α S 答案： α F 丁 乙
S 答案：π- α
α
丙 F
α
S 答案：π- α
三、正功和负功
（一）对功的公式：W=FSCOSα的讨论
(1)当α=0时，COS α=1，W =F S 和我们在初中学过的 功的公式相同。
1、
讨 论
(2)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时我们就说力对 物体没做功。举例。
(3)当α<π/2时，COS α>0，W>0,这时我们就说力对物 体做正功。举例。 (4)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0 们就说力对物体做负功。举例。 这时我
２、理解与分析
①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物 体做功 ②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志
③一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个 力做功。例如：一个力对物体做了－6J的功，可 以说成物体克服这个力做了6J的功。
三、几个力做功的计算
例：如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右 移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各 个力对物体所做功的代数和如何 ；物体所受的合 力是多少；合力所做的功是多少。
二、功的概念
１、功的定义
在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个 力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做 了功。
F S
２、功的计算
功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。 ① F方向与S的方向在一条直线上
F S
功=力×位移
W=F· S
② F方向与S的方向不在一条直线上
F2
F
α
F1 S
一个物体受到力的作用，并在力的 方向上发生一段位移，这个力对物 体做了功。 力 物体在力的方向上发生的位移
三、功的量度公式 四、功的单位 五、功是标量