1、2___追寻守恒量—能量__功
高中物理必修二-追寻守恒量——能量 第2节 功
第七章 机械能守恒定律
命题视角 1 伽利略的理想斜面实验 伽利略创造的把实验、假设和逻辑
推理相结合的科学方法，有力地促进了人类 科学认识的发展．利用如图所示的装置做如 下实验：小球从左侧斜面上的 O 点由静止释放后沿斜面向下运 动，并沿右侧斜面上升．斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低 的材料时，小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1、2、3．根 据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是( ) A．如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置 B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
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第七章 机械能守恒定律
三、正功和负功 1．功的正负 由功的公式 W＝Flcos α 知，当 α 取不同值时，可得下列几种情 况： (1)当 α＝π2时，W＝_____0______，力 F 不做功． (2)当 0≤α<π2时，W>0，力 F 对物体做___正________功． (3)当π2<α≤π 时，W<0，力 F 对物体做___负________功．
第七章 机械能守恒定律
第 1 节 追寻守恒量——能量 第2节 功
第七章 机械能守恒定律
1．理解能量、势能、动能、功的概念及其物理意义，理 解功是能量转化的量度，知道不同形式的能量之间可以相互转 化．(难点) 2．知道正功、负功的概念，能利用功的一般公式进行计算． 3．理 解总功的概念，会计算外力对物体所做的总功．(重点)
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第七章 机械能守恒定律
想一想 骑自行车下坡时高度越来越低，速度越来越大，这 时人与自行车的重力势能和动能怎么变化？什么能向什么能转 化？ 提示：人与自行车的重力势能减小，动能增大；重力势能转化为 动能．
2019-2020人教版物理必修2第7章 1.追寻守恒量——能量 2.功
1．追寻守恒量——能量2．功[学习目标] 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＝Fl cos 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．一、追寻守恒量——能量1．伽利略的斜面实验探究．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＝Fl cos 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(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＋…＋W n.(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·l cos α.1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)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．(×)(2)力对物体不做功，说明物体的位移一定为零．(×)(3)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．(×)(4)因为功有正、负，所以功是矢量．(×)(5)力F1做功10 J，F2做功－15 J，力F1比F2做功少．(√)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()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＝(m A＋m B)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．]1．功是过程量功描述了力的作用效果在空间上的累积，它总与一个具体过程相联系．2．功是标量(对正功和负功的进一步理解)(1)功的正、负不表示方向，功根本就没有方向；(2)正温度比负温度高，但功不是这样，应先取绝对值再比较做功多还是做功少；(3)功的正、负仅表示是动力做功还是阻力做功．3．对公式W＝Fl cos α的理解(1)公式只适用于恒力做功的计算；(2)公式中l是选取地面为参考系时物体的位移；(3)表达式W＝F·l cos α的物理意义是功等于力与沿力F方向的位移的乘积；表达式W＝F cos α·l的物理意义是功等于沿位移方向的力与位移的乘积．【例1】如图所示，小物块位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上，从地面上看，在小物块沿斜面下滑的过程中，斜面对小物块的作用力()A．垂直于接触面，做功为零B．垂直于接触面，做功不为零C．不垂直于接触面，做功为零D．不垂直于接触面，做功不为零B[题目考查了力对物体是否做功的分析，从功的定义来判断，斜面光滑，斜面对小物块的作用力是弹力，因而该力始终与斜面垂直．解法1：根据力和位移的方向夹角判断．在小物块下滑过程中，斜面同时水平向右移动，小物块的位移是从初位置到末位置的有向线段，如图甲所示，弹力对物块做负功．甲解法2：根据力和速度的方向夹角判断．乙在小物块下滑过程中，一方面小物块相对于斜面下滑，有沿斜面向下的分速度v1，同时因为斜面后退，所以物块参与斜面向右的运动，还有水平向右的分的方向如图乙所示，很显然弹力方向与合速度方向夹角速度v2，因此合速度v合大于90°，所以弹力做负功．]判断力做功正、负的方法(1)根据力F和物体位移l方向的夹角α判断——常用于恒力做功的情形．(2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ判断——常用于曲线运动的情形．如图所示：①若夹角θ是锐角，力做正功．②若夹角θ是钝角，力做负功．③若夹角θ是直角，力不做功．1.如图所示，人站在斜坡式自动扶梯上匀速向上运动，人受到重力、梯面的支持力和梯面的摩擦力作用．下列说法中正确的是()A．重力不做功B．梯面的摩擦力做正功C．梯面的支持力做负功D．梯面的支持力和梯面的摩擦力均做正功B[对人进行受力分析，人受到自身的重力、垂直梯面的支持力和沿斜面向上的静摩擦力，故支持力方向与位移方向垂直，故支持力不做功，静摩擦力方向与位移方向同向，故静摩擦力做正功，重力方向与位移方向的夹角大于90°，故重力做负功，故B正确，A、C、D错误．]因此计算总功的方法有两种：(1)先求物体所受的合力，再根据公式W合＝F合l cos α求合力的功．(2)先根据W＝Fl cos α，求每个分力做的功W1、W2…W n，再根据W合＝W1＋W2＋…＋W n，求合力的功．即合力做的功等于各个力做功的代数和．【例2】一个质量为m＝2 kg的物体，刚开始处于静止状态，后施加一与水平方向成37°角斜向上方的拉力F的作用，且F＝10 N，在水平地面上移动的距离为s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N．求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)(1)各个力对物体所做的功；(2)合外力对物体所做的功；(3)各个力对物体所做的功的代数和．思路点拨：解答本题先分析物体的受力情况，画出受力示意图，然后用公式W＝Fl cos α，计算各力对物体做的功．并且(2)(3)小题可以用来检验计算是否正确，即结果应该相等，如果不等，则说明计算有误．[解析](1)物体的受力情况如图所示，根据功的计算公式可得各个力对物体所做的功分别为W F＝Fs cos 37°＝10×2×0.8 J＝16 JW f＝fs cos 180°＝4.2×2×(－1)J＝－8.4 JW G＝0W N＝0.(2)物体所受的合外力为F合＝F cos 37°－f＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N故合外力所做的功为W合＝F合s cos 0°＝3.8×2×1 J＝7.6 J.(3)物体所受的各个力所做的功的代数和为W总＝W F＋W f＋W G＋W N＝16 J＋(－8.4 J)＋0＋0＝7.6 J.[答案](1)W F＝16 J W f＝－8.4 J W G＝0W N＝0(2)7.6 J(3)7.6 J计算恒力做功要注意的三个问题(1)计算功时一定要明确是哪个力对哪个物体在哪段位移过程中做的功．(2)力F与位移l必须互相对应，即l必须是力F作用过程中的位移．(3)某力对物体做的功只跟这个力、物体的位移以及力与位移间的夹角有关，跟物体的运动情况无关，跟物体是否还受其他力、以及其他力是否做功均无关．2.如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中()A．弹力对物体做功为Gx cos αB．静摩擦力对物体做功为Gx sin αC．重力对物体做功为GxD．合力对物体做功为0D[分析物体的受力情况：重力mg、弹力N和摩擦力f，如图所示：根据平衡条件，有：N＝G cos α；f＝G sin α重力与位移垂直，做功为零；摩擦力f与位移的夹角为α，所以摩擦力对物体m做功为：W f＝fx cos α＝Gx sin αcos α斜面对物体的弹力做功为：W N＝Nx cos(90°＋α)＝－Gx sin αcos α，故A、B、C错误；因物体做匀速运动，合外力等于零，故合外力做功为零，故D正确．故选D.]1当力F的大小发生变化，且F、l呈线性关系时，F的平均值F＝F1＋F22，用F计算F做的功．2．图象法变力做的功W可用F-l图线与l轴所围成的面积表示．l轴上方的面积表示力对物体做正功的多少，l轴下方的面积表示力对物体做负功的多少．3．分段法(或微元法)当力的大小不变，力的方向时刻与速度同向(或反向)时，把物体的运动过程分为很多小段，这样每一小段可以看成直线，先求力在每一小段上的功，再求和即可，力做的总功W＝Fs路或W＝－Fs路．4．等效替换法若某一变力的功和某一恒力的功相等，则可以用求得的恒力的功来作为变力的功．【例3】如图所示，一辆拖车通过光滑定滑轮将一重物G匀速提升，当拖车从A点水平移动到B点时，位移为s，绳子由竖直变为与竖直方向成θ的角度，求此过程中拖车对绳子所做的功．[解析]拖车对绳子做的功等于绳子对重物做的功．以重物为研究对象，由于整个过程中重物匀速运动．所以绳子的拉力大小F T＝G.重物上升的距离等于滑轮右侧后来的绳长OB减去开始时的绳长OA，l＝ssin θ－stan θ＝s(1－cos θ)sin θ所以绳子对重物做功W＝G·l＝s(1－cos θ)sin θG拖车对绳子做功等于绳子对重物做功，等于s(1－cos θ)sin θG.[答案]s(1－cos θ)sin θG由于拖车对绳子的拉力与重物的重力始终大小相等，常出现直接套用公式W＝Gs的错误，还可能出现生搬硬套W＝Gs cos θ的错误.这些都是因为忽视了拉力的方向在变，即拉力是变力.不能直接套用公式.3．如图所示，某个力F＝10 N作用在半径为R＝1 m的转盘的边缘上，力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力F做的总功为()A．0B．20π JC．10 JD ．10π JB [利用微元法求解拉力F 所做的功，可将圆周分成无限多小段，对每一小段，可以认为F 与位移方向相同，而位移大小与对应弧长相同，则力F 的总功为力F 在各小段所做功的代数和，即W F ＝F ·2πR ＝20π J ，故B 正确．]1．如图所示，下列过程中人对物体做了功的是( )A ．小华用力推石头，但没有推动B ．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中C ．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D ．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中C [A 、B 选项所述情景中，位移都为零，D 中冰壶滑行时，不受人的推力，故人对物体不做功，只有C 选项所述情景，人对物体做功．]2．质量为m 的物体，在水平拉力F 作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为l ，第二次用同样大小的力F 平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是l .设第一次F 对物体做的功为W 1，第二次对物体做的功为W 2，则( )A．W1＝W2B．W1<W2C．W1>W2D．无法确定A[由题意可知W＝Fl，力F对物体所做的功W只与F、l有关，与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关，故答案选A.]3．如图所示，一个物体放在水平面上，在与竖直方向成θ角的斜向下的推论F的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力大小为f，则在此过程中()A．摩擦力做的功为fs cos θB．力F做的功为Fs cos θC．力F做的功为Fs sin θD．重力做的功为mgsC[摩擦力做功W＝－fs，则物体克服摩擦力做功为fs，故A错误；力F 做功为Fs cos(90°－θ)＝F sin θ，故B错误，C正确；重力与位移相互垂直，故重力不做功，故D错误．]。
新课标人教版高一物理必修二 第七章 第1、2节 追寻守恒量——能量 功
Fcos 60° 5 a＝ m ＝25 m/s2＝0.2 m/s2， 10 s 内物体的位移 1 2 1 l＝2at ＝2× 0.2× 102 m＝10 m， 10 s 内力 F 所做的功 1 W＝Flcos 60° ＝10× 10× 2 J＝50 J。 答案：50 J
1．功的概念 (1)做功的两个必不可少的因素： 理解功的概念，首先要知道做功的两个不可缺少的因素： 力和物体在力的方向上发生的位移。力对物体是否做了功只
4．如图7－1－2所示，静止在光滑水平面
上的物体质量m＝25 kg，在与水平方向
成60°角斜向上的力F作用下运动10 s， 已知F＝10 N，求在这10 s内力F所做的 功。(取g＝10 m/s2) 图7－1－2
解析：力 F 在竖直方向上的分力 3 F1＝Fsin 60° ＝10× N＝5 3 N， 2 而重力 G＝250 N，显然 F1<G， 故物体受力情况如图所示， FN 为水平面 对物体的支持力。 由牛顿第二定律得物体的加速度
(1)公式中的F是恒力，即公式W＝Flcos 图7－1－3
α并不是普遍适用的，它只适用于大小和方向均不变的恒力 做功。例如，如图7－1－3所示，被压缩的弹簧将物体弹出 的过程中，弹力所做的功就是变力做功，力F的大小时刻在
变化，这时W＝Flcos α就不适用了。
(2)公式中的l是指力的作用点的位移。
(3)公式中的α是指力的方向和位移方向的夹角，即代表 力和位移两个矢量箭头所指方向间的夹角。 (4)F与l必须具备同时性，即l必须是力F作用过程中物体 的位移。如果力消失后物体继续运动，力所做的功就只跟力
新课标人教版 高一物理 必修二
新知预习〃巧设计
要点一
第 七 章 第 1、2 节
第12节追寻守恒量——能量功PPT课件
1．关于伽利略的斜面实验，以下说法中正确的是 ( ) 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．伽利略的理想斜面实验反映了在小球的运动过程中存 在某个守恒量
第
七第 章 1、2
节
机
械 追寻
能 守
守恒 量 ——
恒
定
律
理解教材新知 把握热点考向
知识点一 知识点二 知识点三
考向一 考向二 考向三
应用创新演练
随堂基础巩固 课时跟踪训练
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1.相互作用的物体凭借其位置而具有的
能量叫做势能；物体由于运动而具有
的能量叫做动能。在伽利略的实验中
小球的动能和势能可以相互转化。
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2．对公式W＝Flcos α的理解 (1)F表示力的大小，l表示力的作用点相对于地面的位 移的大小，当力的作用点的位移与物体的位移相同时，也 常常说是物体相对于地面的位移大小，α表示力和位移方 向间的夹角。 (2)公式可以表达为W＝F·lcos α，表达的意义是功等于 沿力F方向的分位移与力的乘积；公式也可以表达为W＝ Fcos α·l，表达的物理意义是功等于位移与沿位移方向的分 力的乘积。
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[特别提醒] (1)功虽然有正负，但功是标量，它的正负不表示方向， 也不表示大小。 (2)除了根据力与位移的夹角判断功的正负外，也可根据 力和速度方向间的夹角判断，当 F、v 夹角为锐角时，F 为动 力，做正功；F、v 夹角为钝角时，F 为阻力，做负功；F、v 夹角为直角时，F 既不是动力，也不是阻力，不做功。 (3)W＝Flcos α 适用于计算恒力的功。
人教版高中物理必修二1、2 追寻守恒量——能量 功
高中物理学习材料金戈铁骑整理制作1、2 追寻守恒量——能量功1.知道能量守恒是自然界的重要规律，初步领会和认识能量转化、功与能量变化的关系。
2.了解势能、动能的概念，理解功的概念。
3.知道W=Flcosα的适用范围，会用它进行有关计算。
4.理解正功、负功的含义，会求多个力的总功。
重点：1.功的理解和计算，掌握功的两个因素。
2.理解正功与负功的含义。
3.总功的理解与求法。
难点: 1.功的理解与求法。
2.正功与负功的理解。
一、追寻守恒量1.伽利略斜面实验探究一个事实：让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，，如图所示。
2.能量概念的建立始、末位置高度相同，小球运动中_______的量叫能量。
3.深层次分析(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。
(3)在伽利略的理想斜面实验中，小球的______和_____可相互转化。
【答案】守恒运动位置动能势能【想一想】小球沿斜面向上运动时，速度越来越小，它的动能在减少，说明小球的动能与速度存在什么关系？势能与小球高度又存在什么关系？提示：小球的速度越小，动能越小。
小球沿斜面向上运动，减小的动能转化为势能，势能逐渐增大，表明小球所处的高度越高，势能越大。
二、功1.概念：一个物体受到力的作用，并在___________发生了一段位移这个力就对物体做了功。
【答案】力的方向上2.做功的两个因素3.公式(1)力F与位移l同向时，W=_____。
(2)力F与位移l夹角为α时，W=________。
其中F、l、α分别为_________、__________和_________方向的夹角。
【答案】FlFlcosα力的大小位移的大小力与位移【判一判】(1)公式W=Fl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)物体的能量发生了变化，表明一定有力对它做了功。
2020_2021学年高中物理第七章机械能守恒定律1_2追寻守恒量__能量功课件新人教版必修2202
所以支持力始终对人做正功,故D正确。
【加固训练】 (多选)如图所示,重物P放在粗糙的水平板OM上,当水平板绕O端缓慢抬高,在重 物P开始滑动之前,下列说法中正确的是 ( ) A.P受到的支持力不做功 B.P受到的支持力做正功 C.P受到的摩擦力不做功 D.P受到的摩擦力做负功 【解析】选B、C。摩擦力时刻与运动方向垂直,不做功,支持力时刻与运动方向 相同,做正功,故选B、C。
您好，谢谢观看！
【规律方法】 计算恒力做功的基本步骤 (1)找出该力的大小。 (2)找出物体相对于地面的位移。 (3)找出该力与位移间的夹角。 (4)代入功的公式W=Flcosα。
【母题追问】 若雪橇(质量为m)在水平雪面上,以加速度a匀加速前进了s的距离,那么情况
又如何?(用两种方法计算总功)
角度2 变力做功
2.正功和负功: 功是_标__量,由W=Flcosα可知: 正功和负功:用线将相应知识连接起来。
3.总功的两种计算方法: (1)先计算每个力对物体所做的功,然后求所有力做功的_代__数__和__。 (2)先求出合力F合,然后由_W_合_=_F_合__lc_o_s_α__计算总功,此时α为F合的方向与l的方向 的夹角。
2.晓敏同学乘电梯上楼,已知从1楼到20楼的过程中经历了先加速,后匀速,再减
速的运动过程,则电梯对人的支持力的做功情况是
()
A.加速时做正功,匀速时不做功,减速时做负功
B.加速时做正功,匀速和减速时做负功
C.加速和匀速时做正功,减速时做负功
D.始终做正功
【解析】选D。在加速、匀速、减速的过程中,支持力与人的位移方向始终相同,
【拓展例题】考查内容:微元法求变力做功
【典例】(多选)如图所示,摆球质量为m,悬线长度为L,把悬线拉到水平位置后
高中物理必修二教案-7.1追寻守恒量——能量6-人教版
7.1 追寻守恒量教学设计教材的地位和作用能量的概念是在人类追寻“运动中的守恒量是什么”的过程中发展起来的。
能量概念之所以重要，就是因为它是一个守恒量。
守恒关系是自然中十分重要的关系，从中学开始加强学生对守恒关系的认识是有益的。
本节从追寻守恒量出发引入能量概念，为能量学习奠定了基础并把这种物理思想渗透在能量学习的全过程。
学习的主要任务“追寻守恒量”一节，主要是使学生了解守恒思想的重要性。
“机械能守恒”这个词学生并不陌生，但是让学生说出自己对它的认识又不是一件容易的事。
在物理学的发展过程中，能量的概念几乎是与人类对能量守恒的认识同步发展起来的，能量的概念之所以重要，就是因为它是个守恒量。
守恒关系是自然界中十分重要的一类关系，通过本节的学习加强对守恒关系的认识，重要是物理学的思想和方法的学习。
新课标要求（一）知识与技能(1)理解能量及动能、势能的概念与意义；(2)了解守恒思想的重要性，守恒关系是自然界中十分重要的关系；(3)通过具体的事例使学生对守恒观念有初步的认识。
（二）过程与方法(1)重温一次伽利略的斜面实验，启发大家对守恒思想的认识；(2)利用自制教具(单摆)的演示和分组实验（弹簧振子、滚摆、完全弹性碰撞小球），帮助同学们建立能量守恒的观念。
（三）情感、态度与价值观通过动能、势能间的相互转化来研究生活中的物体的运动，培养热爱生活的情趣。
教学重点理解动能、势能的含义。
教学难点在动能和势能转化的过程中体会能量守恒。
教学方法教师启发、引导，学生自主实验、思考，讨论、交流学习成果。
教学工具计算机、投影仪、CAI课件、录像片、实验仪器。
教学过程（一）引入新课教师活动：列举生活中守恒量的例子，让学生初步体会守恒思想在人类生活中的重要性。
学生活动：积极思考，列举实例。
学生代表发言，其他同学补充。
教师活动：总结点评学生的发言情况，引出课题。
（二）进行新课1、对能量概念的学习教师活动：演示单摆运动，让学生探讨小球的高度变化。
高中物理必修二课件-7.1追寻守恒量——能量2-人教版
能量守恒和转化定律的发现 是19世纪自然科学的三大发
现之一
能量守恒定律至今仍然是力 学乃至整个自然科学的重要 定律。不过它仍然会发展。
谢谢
第1节 追寻守恒量—能量
追寻守恒量有必要吗？？
物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这 样的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量 的不变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的 ，而且也是极为重要的研究方向。
--------诺贝尔物理学奖获得者 劳 厄 物理学规律、甚至是普遍的自然规律，在结 构上通常有两种最基本的形式，第一、形如 “X=Y”而揭示因果关系的规律;第二、形如 “X=X”而表现守恒特征的规律.
中有不变量
寻找守恒量的方法: 找出减少量和增加量， 并探究它们之间的关系
追寻守恒量的示范性案例
?H2 +2OH22 =+O?H2 =2 O2H2 O
OO
“记得”自己的初始位置
O
O
伽
“记得”并不是
物理学的语言，
物理学家把这一
事实说成是：某 个量是守恒的。
猜
想
什 么
hA
量
是
守 伽利略理想斜
恒 面实验（斜面
——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
小结 追寻守恒量——能量
例题1：滑雪运动员沿光滑斜面下滑，在下滑 过程中，动能、势能如何变化？能量守恒吗？
解析： 运动员沿光滑斜面下滑，速度变大，高度 降低，故其动能越来越大，势能越来越小。
由于斜面光滑，没有其他能量生成，因 此机械能守恒。
请注意：能量总是守恒的，但动能与势 能的和不一定守恒，在存在摩擦力的情 况下，机械能（动能与势能的和）不守
（）
①小球在斜面A上运动时,小球离地面B的高度减小,速度增
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下滚过程
逐渐减小 逐渐增大
Bh
上滚过程 逐渐增大 逐渐减小
三、动能与重力势能的相互转化
单摆中的能量转化
滚 摆 中 的 能 量 守 恒
游 乐 园 海 盗 船
跳 水 过 程 中 的 能 量 转 化
在物理变化的过程中，是否可能存在某一不变的 物理量呢？
四、“追寻守恒量”的意义
1.可行性：物质在运动变化过程中存在守恒量。 2.重要性：物质在运动变化过程中都要满足一定 的守恒定律。
第七章 机械能守恒定律
1、2 追寻守恒量—能量 功
1.理解动能、势能及能量的概念与意义。 2.通过实验理解能量守恒定律。 3.掌握功的概念，理解做功的两个必要因素。 4.掌握并能应用功的公式分析计算实际问题 。 5.理解正功、负功的含义 。
“有一个事实，如果你愿意，也可以 说一条定律，支配着至今所知的一切自然 现象……这条定律称做能量守恒定律。它 指出某一个量，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……”
汽车加速减速
七、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
动的位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物
体所做功的代数和是多少；物体所受的合力是多少；合力
所做的功是多少？
FN
F
f
α
G
s
解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为 90°； F所做的功为：W1＝Fscosα， 滑动摩擦力f所做的功为：W2＝fscos180°＝－fs 各个力对物体所做功的代数和为： W=W1+W2=(Fcosα－f）s 根据正交分解法求得物体所受的合力 F=F合cosα－f，合力方向向右，与位移同向； 合力所做的功为：W＝F合scos0°＝（Fcosα－f）s
4.关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是（ BCD） 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
力对物体做的功只与F、l 、α三者有关，与物 体的运动状态等因素无关。
4.功是标量， 但功有正负之分。 5.功的单位：
在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是 J
1J 1N m
六、正功和负功 1.当α＝0°时 cosα＝1 ，W Fl
2.当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功
空 中 吊 车
如果你愿意也可以说是一条定律，支配着至今所知的
一切现象……”这条定律就是（ D ）
A.牛顿第一定律
B.牛顿第二定律
C.牛顿第三定律
D.能量守恒定律
2.下列实例中,动能转化为势能的是 ( A. 竖直上抛的正在上升的小球 B. 上紧发条的玩具汽车正在行驶 C. 从高处下落的石块 D. 从斜槽上滚下的小球
A)
3.如果我们把相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做 势能;把物体由于运动而具有的能量叫做动能,那么,伽利略的 斜面实验可以给我们一个启示,这个启示正确的是（ B ） ①小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加, 小球的速度是由高度转变而来的 ②小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小, 小球的高度是由速度转变而来的 ③小球在斜面A上运动时,小球离地面的高度减小,速度增加, 小球的动能是由势能转化而来的 ④小球在斜面B上运动时,小球离地面的高度增加,速度减小, 小球的势能是由动能转化而来的 A.①② B.③④ C.①③ D.②④
3.功的计算公式：
（1）当F与l同方向时: W Fl
F
A
l
（2）当F与l不同方向时，W=？ F
α
A
l
W Fl cos
B F2
F1 B
也可以对位移进行分解
（3）对公式 W Fl cos 的理解：
①F是作用在物体上的某个力（如G、N、f等），但 必为恒力
②l是F的作用点发生的位移 ③α是矢量F和l的夹角，α为0～180°
——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼
能量无处不在
一、伽利略斜面实验
小球“记得”原来的高度“有某量是守恒的”，这个量叫做能量二、能量
势 能
相互作用 的物体凭借 其位置而具 有的能量。
动 能 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 量
分析伽利略理想斜面实验（斜面均光滑）
hA
高度（势能） 速度（动能）
3.当0°＜α＜90°时，cosα＞0，W＞0，力对物体做正 功，该力为物体前进的动力。
吉尼斯世界纪录 强人拉动50吨卡车
4.当90°＜α≤180°时，cosα＜0，W＜0，力对物体 做负功，该力成为物体前进的阻力，往往说成“物体克 服某力做功”。
蜘蛛侠挡火车
分析下面几种情况中力做的功 最牛的俯卧撑
当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什么方法来求解？ ①求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的 代数和。
W总 W1 W2 W3
②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。
W总 F合 l cos
（为合力与位移方向的夹角）
1.诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说：“有一个事实，
五、功
如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力 一定对物体做了功。
1.功的定义： 物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，
则该力对物体做了功。
2.做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上发生一段位移
吊环过程中支撑不动时，虽有力的作用，但没有发 生位移，因此力不做功。
5.一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在 水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是（ D ） A.2000J B.1000J C.16J D.无法确定
6.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分
别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。拉
力F做的功分别为W1和W2 ，则W1和W2的关系是（ A ）
A.W1=W2 C.W1<W2
B.W1>W2 D.不能确定
A
B
C
7.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下，在通过位移 s的过程中( B ) A.重力对物体做功mgs B.重力对物体做功mgssin C.支持力对物体做功mgscos D.摩擦力对物体做正功，数值为mgssin