追寻守恒量功.ppt
机械能守恒定律机械能守恒定律庄子 齐物论朝三暮四朝三暮四 猴子皆怒猴子皆怒朝四暮三朝四暮三 猴子皆喜猴子皆喜 假期中，邻居家的两个小孩被你领进一个小房间里下棋。你关上房门外出办完事回来后，发现棋子散了一地。你带领两个小孩一起收拾棋子，把棋子在盒子里摆放整齐后，发现还缺少了6颗，你们一起找啊，门后有一颗，墙角有一颗，还有三颗就是找不到，但是你们还是继续找，地毯下又找到两颗，最后一颗在哪里呢？你发现窗户打开着，探头一看，草地上还有一颗！支撑你继续寻找的信念是什么？ 物理学的任务是发现普物理学的任务是发现普遍的自然规律。因为这样遍的自然规律。因为这样的规律的最简单的形式之的规律的最简单的形式之一表现为某种物理量的不一表现为某种物理量的不变性，所以对于守恒量的变性，所以对于守恒量的寻求不仅是合理的，而且寻求不仅是合理的，而且也是极为重要的研究方向也是极为重要的研究方向。 劳厄劳厄Max Theodor Felix Von Laue 18791960 追寻守恒量追寻守恒量运动中的能量运动中的能量弹簧振子模型弹簧振子模型共同之处共同之处“记得记得”“记得记得”位置位置“记得记得”能量能量物体由于运动而具有的能，叫做动能物体由于运动而具有的能，叫做动能相互作用的物体凭借其位置而具有相互作用的物体凭借其位置而具有的能，叫做势能。的能，叫做势能。为什么弓强箭才射得远?拉开的弓具有什么能量呢？射出的箭具有什么能量呢？挽弓当挽强，用箭当用长。射人先射马，擒贼先擒王 杜甫 跳高运动员是以高度来记成绩的，可他们为什么先要提高自己的速度？荡秋千问题：这个现象说明了什么？秋千在摆动的过程中有一个物理量是不变的。小结 能量：在运动过程中，在运动过程中，“有某一量是守恒的有某一量是守恒的”，这个量叫能量或能。这个量叫能量或能。 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。做势能。 物体由于运动而具有的能量叫做动能。物体由于运动而具有的能量叫做动能。能量存在的主要形式 机械能机械能 电能电能 电磁能电磁能 化学能化学能 热能热能 核能核能 不要永动机，不要永动机，要科学要科学生活中的现象生活中的现象怪坡怪坡观察思考观察思考练习 举例生活中的一个例子表明不同形式的能之间可以相互转化。 你的例子是否向我们提示，转化过程中总能量保持不变？数的守恒幼儿园能量守恒高中体积的守恒小学质量守恒初中问题 伽利略理想斜面实验使人们认识到引入能量概念的重要性，同时也提出了一个值得思考的问题：势能和动能如何定量地量度？势能和动能的转化是怎样进行的？ 预习下一节课文：功木头在起重机木头在起重机的拉力作用下的拉力作用下 ? ? 能增加能增加列车在机车牵列车在机车牵引力的作用下引力的作用下 ? ? 能能增加增加握力器在手的压力作用下握力器在手的压力作用下 ？ 能增加能增加力对物体做了功力对物体做了功二、功二、功1 1、功的概念、功的概念 物体在力的作用下物体在力的作用下能量发生了变化能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功那么这个力一定对物体做了功. . 说一说说一说 :在什么条件下力对物体做功呢？在什么条件下力对物体做功呢？2 2、做功的两个不可缺少的因素：、做功的两个不可缺少的因素：力力和物和物体在力的方向上发生的体在力的方向上发生的位移位移想一想：想一想：如何求做功呢？如何求做功呢？3、功的表达式、功的表达式WFl（1 1）. .力的方向与运动方向力的方向与运动方向相同相同（2 2）. .力的方向与运动方向成力的方向与运动方向成某一夹角某一夹角lFFFFF F1 1F F2 2W = F l COS说明：说明：l是以地面为参是以地面为参考系考系F是是恒力恒力、功是标量、功是标量、功的单位、功的单位在国际单位制中，功的单位是在国际单位制中，功的单位是焦耳焦耳，符号是符号是 J但功有正负之分但功有正负之分11JN m思考思考：1J的物理意义？的物理意义？6、对功的、对功的正负正负讨论：讨论：COSCOSW W物理意义物理意义=/2=/2COSCOS=0 =0 W =0W =0力力F F对物体对物体不做功不做功/2/2COSCOS0 0W W0 0力力F F对物体做对物体做正功正功/2 COSCOS0 0W W0 0力力F F对物体做对物体做负功负功 功功只有大小没有方向只有大小没有方向,是是标量标量。功的正负既。功的正负既不是描述方向也不是描述大小，而是表示不是描述方向也不是描述大小，而是表示这个这个力对物体做功的效果。力对物体做功的效果。例例1 1、一个质量、一个质量m m150kg150kg的雪橇，受到与水平方的雪橇，受到与水平方向成向成3737角的斜向上方的拉力角的斜向上方的拉力F=500NF=500N，在水平，在水平地面上移动的距离为地面上移动的距离为5m5m，物体与地面间的滑动，物体与地面间的滑动摩擦力摩擦力f f100N100N，求，求几个力对一个物体做功的几个力对一个物体做功的代数和代数和，等于，等于这几个力的合力对物体所做的功这几个力的合力对物体所做的功（1 1）各个力对物体所做的功）各个力对物体所做的功（2 2）各个力对物体做功的代数和）各个力对物体做功的代数和（3 3）物体所受的合力）物体所受的合力（4 4）合力对物体做的功）合力对物体做的功一、追寻守恒量一、追寻守恒量二、功二、功能量能量势能势能动能动能W = F l cos1 1、做功的两个不可缺少的因素做功的两个不可缺少的因素作用在物体上的力作用在物体上的力在在力的方向上力的方向上移动的位移移动的位移(2)(2)功是功是标量标量，但有正负。正负只表示该力做功效果，但有正负。正负只表示该力做功效果 3 3、总功等于各个力对物体所做功的、总功等于各个力对物体所做功的代数和代数和，也等于，也等于 合力合力对物体所做的功。对物体所做的功。2 2、说明：、说明：(1)F(1)F是是恒力恒力, , l l是以地面为是以地面为参考系参考系1 1、如图所示，质量为、如图所示，质量为m m的物体静止与倾角为的物体静止与倾角为的斜的斜面上，当斜面受力后，物体随斜面一起沿水平面匀面上，当斜面受力后，物体随斜面一起沿水平面匀速移动距离速移动距离l l，在这过程中物体所受各力对物体做的，在这过程中物体所受各力对物体做的功分别是多少？物体所受斜面的力做功是多少？各功分别是多少？物体所受斜面的力做功是多少？各外力做的功是多少？外力做的功是多少？课堂练习课堂练习2 2、一学生用、一学生用100N100N的力将质量为的力将质量为0.5kg0.5kg的球迅速的球迅速踢出，球在水平路面上滚出踢出，球在水平路面上滚出20m20m远，则该学生远，则该学生对球做的功是：（对球做的功是：（ ） A A、2000J2000J B B、1000J1000J C C、16J16J D D、无法确定、无法确定D要点：要点：公式中公式中F F为恒力，且始终作用在物体上为恒力，且始终作用在物体上课堂练习课堂练习3 3、关于功的论述，下列说法正确的是：、关于功的论述，下列说法正确的是： A A、大的力一定比小的力做的功多、大的力一定比小的力做的功多 B B、+5+5J J的功比的功比-5-5J J的功多的功多 C C、+10+10J J功比功比+5+5J J的功多的功多 C要点：功的正负不表示功的大小要点：功的正负不表示功的大小4 4、两质量相等的物体、两质量相等的物体A A、B B分别放在粗糙水平面分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力上和光滑的水平面上，在同样的拉力F F作用下，作用下，产生相同的位移产生相同的位移S S，则拉力：，则拉力： A A、对、对A A做的功多做的功多 B B、对、对B B做功多做功多 C C、一样多、一样多 D D、以上都有可能、以上都有可能C课堂练习课堂练习力对物体做的功只与力对物体做的功只与F F、 l l 、 三者有关，三者有关，与物体的与物体的运动状态等运动状态等因素无关因素无关一、追寻守恒量一、追寻守恒量二、功二、功能量能量势能势能动能动能W = F l cos1 1、做功的两个不可缺少的因素做功的两个不可缺少的因素作用在物体上的力作用在物体上的力在在力的方向上力的方向上移动的位移移动的位移(2)(2)功是功是标量标量，但有正负。正负只表示该力做功效果，但有正负。正负只表示该力做功效果 3 3、总功等于各个力对物体所做功的、总功等于各个力对物体所做功的代数和代数和，也等于，也等于 合力合力对物体所做的功。对物体所做的功。2 2、说明：、说明：(1)F(1)F是是恒力恒力, , l l是以地面为是以地面为参考系参考系一、追寻守恒量一、追寻守恒量二、功二、功能量能量势能势能动能动能W = F l cos1 1、做功的两个不可缺少的因素做功的两个不可缺少的因素作用在物体上的力作用在物体上的力在在力的方向上力的方向上移动的位移移动的位移(2)(2)功是功是标量标量，但有正负。正负只表示该力做功效果，但有正负。正负只表示该力做功效果 3 3、总功等于各个力对物体所做功的、总功等于各个力对物体所做功的代数和代数和，也等于，也等于 合力合力对物体所做的功。对物体所做的功。2 2、说明：、说明：(1)F(1)F是是恒力恒力, , l是以地面为是以地面为参考系参考系
