金榜名师春季高中物理人教必修(bìxiū)二配套追寻守恒量——能量学习目标一、追寻守恒量1.伽利略斜面实验:让静止的小球(xiǎoqiú)沿一个斜面滚下,小球(xiǎoqiú)将滚上另一个对接斜面并到达与它出发时__(A.不同B.相同)的高度。这个过程中“某个量是_____的”,这个量叫做能量或能。2.动能与势能(shìnéng):(1)动能:物体由于_____而具有的能量。(2)势能(shìnéng):相互作用的物体凭借其_____而具有的能量。(3)小球的动能和势能(shìnéng)__(A.可以B.不可以)相互转化。【自我思悟】1.小球沿斜面向上运动时,速度越来越小,它正在(zhèngzài)失去动能,说明小球的动能与速度存在什么关系?提示:表明小球的动能与速度大小有关,小球的速度越小,动能就越小。2.小球沿斜面向上(xiàngshàng)运动达到某一高度时,动能变为零,势能最大,说明小球的势能与高度存在什么关系?提示:小球沿斜面向上(xiàngshàng)运动时,动能逐渐减小,势能逐渐增大,减少的动能转化为势能,表明小球的高度越高,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。2.做功(zuògōng)的两个因素:3.公式:(1)力F与位移(wèiyí)l同向时,W=__。(2)力F与位移(wèiyí)l夹角为α时,W=_______。其中F、l、α分别为_________、___________和_________方向的夹角。【自我思悟】1.如图所示,某同学提着一桶100N的水,沿水平地面(dìmiàn)运动了20m,她对水桶的拉力做的功是多少?提示:该同学沿水平方向运动,竖直方向上没有位移,故她对水桶(shuǐtǒnꞬ)的拉力不做功。2.物体运动了一段时间,该物体所受的力就一定做功吗?提示:不一定。根据做功的两个条件可知,若该段时间内物体的位移(wèiyí)为零,或是物体在该力的方向上的位移(wèiyí)为零,该力不做功。三、正功和负功1.正功和负功:2.总功的计算:(1)各个分力分别(fēnbié)对物体所做功的_______;(2)几个力的_____对物体所做的功。【自我思悟】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(kěnéng)是各力都不做功,也可能(kěnéng)是各力有的做正功,有的做负功,它们做功的代数和为零。一、对功的理解深化理解1.功是过程量:描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体(jùtǐ)过程相联系。2.对公式W=Flcosα的理解:F表示力的大小;l表示力的作用点的位移大小;α表示力和位移方向间的夹角。(1)公式只适用于恒力做功的计算。(2)公式中l一般是选取地面为参考系时物体的位移。3.正功与负功:(1)功是标量:只有正、负,没有方向,功的正负不表示(biǎoshì)大小。(2)正功、负功的物理意义:【微思考】(1)某个力不做功,是否说明该物体的位移一定为零?提示:不能。因为这个力不做功是由于它的位移为零或者物体沿力方向上的位移为零。(2)某个力较大,物体的位移也较大,那么该力做功是否一定较多?提示:不一定。由W=Flcosα知,做功多少(duōshǎo)取决于F、l大小和夹角α的大小,F、l大,W不一定大。【题组通关】【示范题】(多选)下面列举的几种情况做功为零的是()A.卫星做匀速圆周运动,地球引力对卫星做的功B.平抛运动中,重力对物体做的功C.举重运动员,扛着杠铃在头的上方(shànɡfānɡ)停留10s,运动员对杠铃做的功D.木块在粗糙水平面上滑动,支持力对木块做的功【解题探究】(1)做功的两个(liǎnꞬꞬè)条件是:①存在_______;②作用力的方向上存在_____。(2)卫星做匀速圆周运动的向心力由什么力提供?卫星的向心力与其速度在方向上存在什么关系?提示:卫星做匀速圆周运动的向心力由地球对它的引力提供,卫星的向心力方向与其速度方向始终(shǐzhōng)垂直。【规范解答】选A、C、D。地球引力是卫星做圆周运动的向心力,向心力与卫星运动速度方向(fāngxiàng)垂直,所以,这个力不做功。停留10s时间内,杠铃的位移为零,运动员对杠铃的支持力不做功。木块的支持力与位移方向(fāngxiàng)垂直,所以支持力不做功。故A、C、D正确。【通关1+1】1.(多选)(2014·金华高一检测)如图所示,坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m,在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下,沿水平地面向右移动了一段距离l。已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ