7.1.2能量 功.pptVIP

2017、4 诺贝尔物理奖获得者费恩曼曾说： 有一个事实,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……这条定律就是能量守恒定律。它指出有某个量,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…… 然而，正是这个最抽象的概念，却是物理学中最重要，意义也最深远的概念之一。 等　高 伽利略斜面实验 一、追寻守恒量——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。一切运动的物体都具有动能。 能量:我们把伽利略斜面实验中高度不变这个事实说成是“某个量是守恒的，这个量叫做能量或能。能量是标量，单位：焦耳，J。 伽利略斜面实验中的能量转化．实验装置如图 所示． 一、追寻守恒量——能量 (1)小球在 A 斜面上向下滚动的运动过程中，小球的高度不断减小，速度不断增大，小球凭借其位置而具有的势能不断减小，由于运动而具有的动能不断增大，小球的势能转化为动能； (2)小球在 B 斜面上向上滚动的运动过程中，小球的高度不断增大，速度不断减小，小球凭借其位置而具有的势能不断增大，由于运动而具有的动能不断减小，小球的动能转化为势能； (3)如果斜面足够光滑，小球从 A 斜面的 h 高处静止滚下，必将上升到 B 斜面的 h 高处，且速度为零．这说明小球的动能和势能相互转化的过程中，能量的总量是不变的． 动能与势能的相互转化是通过做功来实现的，功是能量转化多少的量度． 二、功 1．功的概念： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，则这个力对物体做了功。功是标量。 2.两个必要因素：力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。 3.功的公式： W=Fl cosα 单位：焦耳（J）1J＝1N·m 条件：只适用于大小和方向都不变的恒力做功。 三、正功和负功 1.功是标量，没有方向，但有正负。 1）当0≤α＜ π/2 W=Fl cosα＞ 0 做正功:该力是动力， 使物体能量增加； 2）当α= π/2 W=Fl cosα= 0 不做功：该力与位移方向 垂直； 3）当 π/2 ＜α≤π W=Fl cosα＜ 0 做负功：该力是阻力， 使物体能量减小。 理解：①功的正负既不表示方向，也不表示大小，只表示两种不同的做功效果，即：动力做正功能量增加，阻力做负功能量减小。 ②功的大小：比较绝对值。 ③做负功时可说成“物体克服某力做功（取绝对值）” 判 断 三、正功和负功 1.功是标量，没有方向，但有正负。 1）当0≤α＜ π/2 W=Fl cosα＞ 0 做正功:该力是动力， 使物体能量增加； 2）当α= π/2 W=Fl cosα= 0 不做功：该力与位移方向 垂直； 3）当 π/2 ＜α≤π W=Fl cosα＜ 0 做负功：该力是阻力， 使物体能量减小。 判 断 2.多个力做功： W=F合l cosα W=W1+W2+W3+…… 四、概括提升 1.功是标量，没有方向，但有正负。 公式：W=Fl cosα 条件——恒力做功 正负：既不表示方向，也不表示大小，只表示两种不同的做功效果，即：动力做正功能量增加，阻力做负功能量减小。 判断方法：力与位移或速度夹角α 的大小。 大小：比较绝对值。 多力做功： W=F合l cosα W=W1+W2+W3+…… 四、概括提升 2.一对平衡力做功特点： 两力都不做功 一力做正功一力做负功 总功为零。 3.摩擦力做功特点： 摩擦力有时是动力，有时是阻力，故可做正功、负功，也可不做功。 一对静摩擦力做功：总功为零。 一对滑动摩擦力做功：总功为负。 1（单选）下列关于能量的说法中正确的是(　　) A．能量的概念是牛顿最早提出的 B．伽利略的理想实验体现出能量是随时变化的 C．能量有不同的表现形式，并可以相互转化，但总量不变 D．以上说法均不正确 C 练习 2（单选）伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实：如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略，小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度，决不会更高一点，也决不会更低一点．这说明小球运动过程中，某种“东西”是不变的，这个“东西”就是( 　　) A．动能　　　　　　　　B．势能 C．力