人教版物理必修二课件追寻守恒量+功
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高中物理人教版必修2课件：第七章+第1、2节+追寻守恒量——能量+功
体做的功
D．自由落体运动中，重力对物体做的功
解析：选D A选项，举重运动员举着杠铃在头上方停留3 s的
时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支
持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；B选项，
木块滑动过程中，在支持力方向上没有位移，故支持力对木块
没有做功；C选项，推而不动，只有力而没有位移，做的功等
[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 WF＝Fscos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J Wf＝fscos 180°＝4.2×2×(－1)J＝－8.4 J WG＝0 WN＝0。
(2)物体所受的合外力为 F合＝Fcos 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scos 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＝WF＋Wf＋WG＋WN＝16 J＋(－8.4 J)＋0＋0＝7.6 J。 [答案] (1)WF＝16 J Wf＝－8.4 J WG＝0 WN＝0 (2)7.6 J (3)7.6 J
[典例] 如图7-1-5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。 [思路点拨]
图7-1-5
(1)拖车对绳子的拉力是变力。
(2)拖车对绳子所做的功与绳子对物体所做的功的大小相等。
[解析] 拖车对绳子做的功等于绳子对重物做的功。
图7-1-3 (1)物块B克服摩擦力所做的功； (2)物块A、B的加速度大小。
解析：(1)物块A移动了距离s，则物块B移动的距离为s1＝12s ①
高中物理人教版(必修二)课件第七章 1.追寻守恒量——能量 2.功 (共34张PPT)
思考探究 1.在伽利略的斜面实验中,小球从释放点到另一侧斜面最高点 的过程中,能量怎样变化?总能量遵循什么规律? 答案:小球从释放点到斜面底部的过程中,势能逐渐转化为动能; 小球由斜面底部沿另一侧斜面上升时,动能又逐渐转化为势能。 小球运动的过程中,总能量守恒。 2.在伽利略的斜面实验中,若空气阻力和摩擦力不能忽略,那么 人们寻找的守恒量还存在吗? 答案:在伽利略斜面实验中,若考虑空气阻力和摩擦力,小球沿另 一侧上升的高度比释放点的高度要低一些。 因为小球在运动过程中, 有一部分机械能转化为内能,机械能的数值在不断减小,好像是守恒 量不存在了;但是内能不断增加,机械能和内能的总量是保持不变的, 这时的守恒量应该是机械能与内能之和。 因此守恒量仍然是存在的, 只不过不再是机械能守恒了。
预习交流 2 下面几幅图片中人或机械做了功的有哪几幅?做功的大小与哪 些因素有关?
提示:人推小车运动,人对小车做了功;人推汽车,汽车没动,人对 汽车没做功;起重机吊起货物,起重机对货物做了功。根据功的定义 式可知,做功的大小与力以及在力的方向上的位移的大小有关。
2.正功和负功 力 F 与位移 l 方向的夹角为 α,则根据功的公式 W=Flcos α 可知: π (1)当 α= 时,cos α=0,W=0。表示力 F 的方向跟位移 l 的方向 垂直时,力 F 不做功。 π α < (2)当_________ 时,cos α>0,W>0。表示力 F 对物体做正功。 π 2 <α≤π (3)当_____________ 时,cos α<0,W<0。表示力 F 对物体做负功, 2 也可以说物体克服力 F 做功。 3.合力的功 当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力的合 力对物体所做的功,等于各个力分别对物体所做功的代数和。 预习交流 3 总功指物体受到的所有力对物体做功的总和,物体的合力不做 功,是否意味着它所受到的所有外力都不做功呢? 提示:不是。总功为零可能是各力都不做功,也可能是有的做正 功,有的做负功,它们做功的代数和北部海域发生过里氏 9.0 级地震并引发海啸,造成重大人 员伤亡和财产损失。 地震震中位于宫城县以东太平洋海域,震源深度 20 公里。 东京有强烈震感。 地震引发的海啸影响到太平洋沿岸的大 部分地区。 地震造成日本福岛第一核电站 1~4 号机组发生核泄漏事 故。 巨浪呼啸,以摧枯拉朽之势,越过海岸线,越过田野,迅猛地袭击着 岸边的城市和村庄,瞬时人们都消失在巨浪之中。 港口所有设施、 被 震塌的建筑物,在狂涛的洗劫下,被席卷一空。 事后,海滩上一片狼藉, 到处是残木破板和人畜尸体。 地震海啸给人类带来的灾难是十分巨 大的……试查阅有关资料,谈一谈此次海啸中存在哪些能量。 简答:(1)地震波的能量产生于弹性岩石的震动;(2)高速的巨浪 具有很大的动能和势能。
最新人教版高中物理必修2第七章机械能守恒定律 第1、2节追寻守恒量—能量 功精品课件
——诺贝尔物Fra bibliotek学奖获得者费恩曼
3
能量无处不在
4
一、伽利略斜面实验
5
小球“记得”原来的高度
“有某一量是守恒的”，这个量叫做能 量
6
二、能量
势 能
相互作用 的物体凭借 其位置而具 有的能量。
7
动 能 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 量
8
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）
想到的立马站起来与同学分享！
16
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
17
也可以对位移进行分解
18
（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
28
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 w1 w2 ...
②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。
w F合l cos
（为合力与位移方向的夹角）
29
八、当堂训练
1.关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是（ ） 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
A.W1=W2
3
能量无处不在
4
一、伽利略斜面实验
5
小球“记得”原来的高度
“有某一量是守恒的”，这个量叫做能 量
6
二、能量
势 能
相互作用 的物体凭借 其位置而具 有的能量。
7
动 能 物 体 由 于 运 动 而 具 有 的 能 量
8
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）
想到的立马站起来与同学分享！
16
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
17
也可以对位移进行分解
18
（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
28
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 w1 w2 ...
②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。
w F合l cos
（为合力与位移方向的夹角）
29
八、当堂训练
1.关于伽利略的斜面实验,以下说法正确的是（ ） 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
A.W1=W2
新人教版高中物理必修2课件第七章机械能守恒定律1追寻守恒量--能量7.2功
【补偿训练】 1.用50 N的力拉一个质量为10 kg 的物体在水平地面 上前进,如图所示若物体前进了10 m,如果物体与水平 面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做了多少功 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) ( )
A.
(1)小孩与雪橇整体的合力所做的功。 (2)对小孩与雪橇整体的拉力所做的功与摩擦力所做的 功。
【思维·建模】
【解析】(1)2 s内雪橇的位移为:
l= 1 at2= 1×0.5×22 m=1 m,
2
2
小孩与雪橇整体所受合力为:F合=ma=40×0.5 N=20 N
合外力对雪橇做的功为:W合=F合l=20×1 J=20 J
(2)拉力F做功为:WF=Flcos α=60×1×0.8 J=48 J 摩擦力做的功为: W=Ff W合-WF=20 J-48 J=-28 J。 答案:(1)20 J (2)48 J -28 J
任务2 计算变力做功的四种方法
方法 转换法
以例说法
用力F把小球从A处缓慢拉到B
处,F做功为WF,则有: WF-mgl(1-cos θ)=0, 得WF=mgl(1-cos θ)
功,C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的 位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支 持力不做功,D错误。
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (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。
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。 3.能的转化:在伽利略的理想斜面实验中,小球的_势__ _能__和__动__能__可以相互转化。
新人教版高中物理必修二(课件)7.1 追寻守恒量 (共39张PPT)
用力的观点解释伽利略实验 重力使球滚下 惯性使球滚上斜面
一、追寻守恒量 思考 小球为何总能到达出发时相同高度处？
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
一、追寻守恒量
思考 为啥到达同一高度？ 某种东西在过程中不变 能量 守恒
用能量观点解释伽利略实验 球提高 势能 释放 动能 势能转化为动能
升高 动能转化为势能 到达等高处
一、追寻守恒量
伽利略实验的重要贡献：引入能量概念。
一个 物体能够对外做功，就说这个物体具 有能量 能量是表示做功本领大小的物理量
一、追寻守恒量 单摆运动
能量 守恒
一、追寻守恒量 小球运动
能量 守恒
一、追寻守恒量 牛顿摆 能量 守恒
一、追寻守恒量
功与能量 物体在力作用下能量发生变化时，该力一定对 物体做了功。
二、功
（3）当90° ＜θ≤180°时，
－1 ≤ cos θ ＜0.W为负值。 力对物体的运动起阻碍作用。 力对物体做负功或者说物体克服力F做正功。
注意
1.讲“功”一定要指明是那个力对那个物体的功。
二、功
2.功是标量：
功只有大小没有方向,是标量。功的正负既不是描 述方向也不是描述大小而是表示这个力对物体做功 的效果。 3.力对物体做负功即物体克服力F做正功
3公式适用条件： 恒力对物体做功
二、功
4.功的单位： 焦耳（牛.米） 思考 1J的物理意义是（1）当0≤θ＜90°时，
0 ＜cos θ ≤1.W为正值， 力对物体做正功。力对
物体的运动起推动作用。
（2）当θ= 90°时， cos θ =0，W=0.力对物 体不做功。力对物体的运动既不推动也不阻碍。
一、追寻守恒量 思考 小球为何总能到达出发时相同高度处？
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
一、追寻守恒量
思考 为啥到达同一高度？ 某种东西在过程中不变 能量 守恒
用能量观点解释伽利略实验 球提高 势能 释放 动能 势能转化为动能
升高 动能转化为势能 到达等高处
一、追寻守恒量
伽利略实验的重要贡献：引入能量概念。
一个 物体能够对外做功，就说这个物体具 有能量 能量是表示做功本领大小的物理量
一、追寻守恒量 单摆运动
能量 守恒
一、追寻守恒量 小球运动
能量 守恒
一、追寻守恒量 牛顿摆 能量 守恒
一、追寻守恒量
功与能量 物体在力作用下能量发生变化时，该力一定对 物体做了功。
二、功
（3）当90° ＜θ≤180°时，
－1 ≤ cos θ ＜0.W为负值。 力对物体的运动起阻碍作用。 力对物体做负功或者说物体克服力F做正功。
注意
1.讲“功”一定要指明是那个力对那个物体的功。
二、功
2.功是标量：
功只有大小没有方向,是标量。功的正负既不是描 述方向也不是描述大小而是表示这个力对物体做功 的效果。 3.力对物体做负功即物体克服力F做正功
3公式适用条件： 恒力对物体做功
二、功
4.功的单位： 焦耳（牛.米） 思考 1J的物理意义是（1）当0≤θ＜90°时，
0 ＜cos θ ≤1.W为正值， 力对物体做正功。力对
物体的运动起推动作用。
（2）当θ= 90°时， cos θ =0，W=0.力对物 体不做功。力对物体的运动既不推动也不阻碍。
人教版高中物理必修二7.1-7.2.追寻守恒量.功优质PPT课件
3．正功与负功及不做功的判定
(1)根据力和位移方向间的夹角判定．
(2)根据力和速度方向间的夹角判定．当力的 方向或速度方向变化时，可看力和速度的夹 角大小，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．此法多用于曲线运动 中．
WFf＝Ffl cos 180°＝－μ(mg－Fsin 37°)l ＝－0.2×(2×10－10×0.6)×2 J＝－5.6 J 重力和支持力做的功为WG＝WFN＝0 合力做的功为
图7－1－7
A．重力对物体m做正功 B．合力对物体m做功为零 C．摩擦力对物体m做负功 D．支持力对物体m做正功 【思路点拨】 判断功的正负可以看力与位 移方向的夹角情况．
【精讲精析】 物体的受力及位移如图7－1 －8所示．
支持力FN与位移x的夹角α<90°，故支持力 做正功，D正确．重力垂直位移，故它不做 功，A错误．摩擦力Ff与x夹角β>90°，故 摩擦力做负功，C正确．合力为零，合力不 做功，B正确，故符合题意的选项为A.
1．虽然力、位移都是矢量，但功是标量， 所以几个力的总功等于各个力所做功的代数 和．若以W1、W2、W3…Wn分别表示力F1、 F2、F3…Fn所做的功(含正功与负功)，则这 些力所做的总功为W总＝W1＋W2＋W3＋… ＋Wn.
2．求出物体所受的合外力，根据公式W合＝ F合lcosα求合外力的功，则物体所受的外力 做的总功为W总＝W合＝F合lcos α
②在图7－1－6中，如果物体A随传送带一起 匀速向上运动，物体A所受静摩擦力与物体 位移方向一致，静摩擦力对物体A做正功．
特别提醒：(1)一对静摩擦力的功一定是相等的，且 一正一负．
人教版必修二第七章机械能守恒定律7.1-2追寻守恒量--能量、功(共18张PPT)
（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合=W1+W2+W3+……
（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所 做的功。
W合 F合L F合L cos
小结
1.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
2.功的一般计算公式： W Fl cos
WF FL cos370 50050.8J 2000J
（2）重力对物体所做的功 WG mgLcos900 0 （3）支持力对物体所做的功 WFN FN L cos900 0
（4）摩擦力对物体所做的功 WF阻 F阻L cos1800 -500J
（5）合外力对物体所做的功
W总 WG WFN WF WF阻 2000（- 500）J 1500J
计算拉力做的功？
F
F2
F
F2
F1 1
F1
l
W1 F1l F cos • l W2 0
W W1 W2 Fl cos
结论:
力对物体做的功，等于力的大小、位移的大小、 力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
五、功的一般计算式
1.计算式： W Fl cos
2.对公式的理解：
① 力F必须是恒力 ② l 必须是在力作用下发生的位移.
2、1kg的冰融化成水
质量不变 守恒就在身边
3、化学方程式配平 质量不变
二、追寻守恒量的过程
伽利略的理想斜面实验 （斜面光滑）
hA
B
hA
B
h
小球总会运动到B轨道与A轨道等高处。
三、能量概念的建立
h+v=? 恒量？
小球的h与v，此消彼长！
h A
W合=W1+W2+W3+……
（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所 做的功。
W合 F合L F合L cos
小结
1.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
2.功的一般计算公式： W Fl cos
WF FL cos370 50050.8J 2000J
（2）重力对物体所做的功 WG mgLcos900 0 （3）支持力对物体所做的功 WFN FN L cos900 0
（4）摩擦力对物体所做的功 WF阻 F阻L cos1800 -500J
（5）合外力对物体所做的功
W总 WG WFN WF WF阻 2000（- 500）J 1500J
计算拉力做的功？
F
F2
F
F2
F1 1
F1
l
W1 F1l F cos • l W2 0
W W1 W2 Fl cos
结论:
力对物体做的功，等于力的大小、位移的大小、 力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
五、功的一般计算式
1.计算式： W Fl cos
2.对公式的理解：
① 力F必须是恒力 ② l 必须是在力作用下发生的位移.
2、1kg的冰融化成水
质量不变 守恒就在身边
3、化学方程式配平 质量不变
二、追寻守恒量的过程
伽利略的理想斜面实验 （斜面光滑）
hA
B
hA
B
h
小球总会运动到B轨道与A轨道等高处。
三、能量概念的建立
h+v=? 恒量？
小球的h与v，此消彼长！
h A
新人教版高中物理必修二课件：7.1 追寻守恒量 (共29张PPT)
100N。求力对物体所做的总功。 v
1500Ｊ
FN
F
Ff
θ
G
一、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
二、功
1.功的一般计算公式W=F lcosα
2.功是标量，国际单位制中单位为J 3.功的正负的物理意义： 力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力 三、总功的求法 1、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和； 2、先求合力，再求合力所做的功
的方向移动了距离l ,则力F对物体所做功可如何 计算?
W Fl
新课教学: 探究一:如图所示, F1
根据力的等效性原理,可以 把计算F做功的问题转化 为分别求F1和F2做功的问 题
∵ W1= F1l = FlCOSα W2 = 0
W = W1 ∴ W = F lCOSα
M
解：WG 0
L
∵ WN N L cos(900 ) ∵ Wf f Lcos(1800 )
N mgcos
∴ WN mgL sin cos
∴
练一练:
１．一个质量为m=150kg的物体，受到与水平方向 成θ=370角斜向上的拉力F=500N，在水平地面上移
动的距离l =5m。物体与地面间的滑动摩擦力为
等于物体所受各个力所做功的代数和求出 W合=W1+W2+W3+…
方法二：先求出合外力F合，再利用W合=F l cosα 求出合外力的功
例1、质量为m的滑快静止在质量为M的斜面上，
斜面在水平恒力F作用下沿水平面匀速运动了位
移L，滑块始终相对斜面静止。求
（1）各个力对滑块所做的功
m
F
1500Ｊ
FN
F
Ff
θ
G
一、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
二、功
1.功的一般计算公式W=F lcosα
2.功是标量，国际单位制中单位为J 3.功的正负的物理意义： 力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力 三、总功的求法 1、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和； 2、先求合力，再求合力所做的功
的方向移动了距离l ,则力F对物体所做功可如何 计算?
W Fl
新课教学: 探究一:如图所示, F1
根据力的等效性原理,可以 把计算F做功的问题转化 为分别求F1和F2做功的问 题
∵ W1= F1l = FlCOSα W2 = 0
W = W1 ∴ W = F lCOSα
M
解：WG 0
L
∵ WN N L cos(900 ) ∵ Wf f Lcos(1800 )
N mgcos
∴ WN mgL sin cos
∴
练一练:
１．一个质量为m=150kg的物体，受到与水平方向 成θ=370角斜向上的拉力F=500N，在水平地面上移
动的距离l =5m。物体与地面间的滑动摩擦力为
等于物体所受各个力所做功的代数和求出 W合=W1+W2+W3+…
方法二：先求出合外力F合，再利用W合=F l cosα 求出合外力的功
例1、质量为m的滑快静止在质量为M的斜面上，
斜面在水平恒力F作用下沿水平面匀速运动了位
移L，滑块始终相对斜面静止。求
（1）各个力对滑块所做的功
m
F