1、第七章,新知预习巧设计,名师课堂 一点通,要点一,要点二,第 1、2 节,创新演练 大冲关,随堂检测归纳小结,课下作业综合提升,要点三,1了解自然界中存在的守恒量能量，理解动能和势能的概念。 2理解功的概念，会利用功的公式进行有关计算。 3理解正功与负功的意义，并会解释生活中有关做功与否的实例。,读教材填要点,1追寻守恒量 (1)伽利略的实验探究： 如图711所示,图711,过程：让小球从斜面A滚落，它会继续滚上斜面B。现象：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球的速度最后总会在斜面上的某点变为O，这一点距斜面底端的高度与它出发时的高度 。结论：这一事实说明某个量是 的。在物理学中我们把这个量叫做
2、能量或能。,相同,守恒,(2)势能：相互作用的物体凭借其 而具有的能量。(3)动能：物体由于 而具有的能量。(4)势能和动能的转化： 从伽利略的斜面实验我们可以看出，势能和动能可以相互转化。小球从斜面上某一高度滚落至斜面底端的过程中 转化为 ；小球从斜面底端沿斜面升高时， 又转化为 ，若忽略空气阻力和摩擦，在动能与势能转化过程中能量是守恒的。,位置,运动,势能,动能,动能,势能,2功(1)含义：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移。这个力一定对物体做了功。(2)做功的两个因素： ；物体在力的方向上发生的 。(3)单位：在国际单位制中，功的单位是 ，符号是J。(4)公式：力F与位移
3、l同向时，W ；力F与位移l有夹角时，W 。(5)功是标量，其正负既不表示 ，也不表示大小。,力,位移,焦耳,Fl,Flcos ,方向,正功,不做功,负功,3正功和负功(1)恒力做功的情形：由公式WFlcos 可知，力对物体做正功还是做负功，由F的方向与位移l的方向间的夹角决定，具体情况见下表：,(2)物体做曲线运动的情形：看力F的方向与 的方向间的夹角，若为锐角则做正功，若为直角则不做功，若为钝角则做负功。4合力的功当一个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，等于各个力分别对物体所做功的 ，也就是这几个力的 对物体所做的功。,速度v,代数和,合力,试身手夯基础,1
4、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 解析：伽利略的斜面实验中，小球的高度、速度、势能都随时间变化，而能量恒定不变，故D正确。 答案：D,2下列关于做功的说法中正确的是 ( ) A凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功 B凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功 C只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功 D只要物体受力，又在力的方向上发生了位移，
5、则一定有力对物体做功,解析：做功的两个必要条件是：力和物体在力的方向上的位移，也就是说，只有力或只有位移是不符合做功条件的，故A、B错误；若物体发生位移的同时，也受力的作用，当力与位移垂直时，此力并不做功，故C错，D对。 答案：D,3下列说法中正确的是 ( ) A功是矢量，正、负表示方向 B功是标量，正、负表示外力对物体做功，还是物体 克服外力做功 C力对物体做正功还是做负功取决于力和位移的方向关系 D力对物体做的功总是在某过程中完成的，所以功是一个过程量,解析：功是标量，但有正功、负功之分，其正负由力和位移的方向关系决定，正功表示外力对物体做功，负功表示物体克服外力做功，力做功与物体运动过程
6、有关，是个过程量，故A错误，B、C、D均正确。 答案：BCD,4如图712所示，静止在光滑水平面 上的物体质量m25 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F10 N，求在这10 s内力F所做的功。(取g10 m/s2),图712,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与这两个因素有关，与其他因素诸如物体运动的快慢、运动的性质、物体质量等无关，与物体是否受其他力无关。(2)功是一个过程量，总是与一个具体的过程相对应，同 时功与具体的某个力或某几个力相
7、对应，通常我们说某个力或某几个力所做的功。,2对功的公式的理解对功的公式WFlcos ，应从以下几方 面加强理解：(1)公式中的F是恒力，即公式WFlcos 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713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WFlcos 就不适用了。(2)公式中的l是指力的作用点的位移。,图713,(3)公式中的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作用的那
8、段位移有关，跟其余的位移无关。3对功的正负的理解(1)功是标量，但有正、负之分，其正负可由力与位移或速度的夹角小于90还是大于90来区分。(2)功的正、负不表示大小，只说明力在这个运动过程中是动力还是阻力。,1如图714所示，质量为m的物体置于倾角为的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为，在外力作用下，斜面以加速度a沿水平方向向左做匀加速运动，运动中物体m与斜面体相对静止。则关于斜面对m的支持力和摩擦力的下列说法中错误的是 ( )A支持力一定做正功B摩擦力一定做正功C摩擦力可能不做功D摩擦力可能做负功,图714,思路点拨 解答本题时应注意以下两点： (1)先确定力与物体位移的夹角大小，再判断力做
9、功的正负。 (2)物体所受的摩擦力的方向与加速度a的大小有关。 解析 支持力方向垂直斜面向上，故支持力一定做正功。 而摩擦力是否存在需要讨论。 当agtan 时，摩擦力不存在，不做功 当agtan ，摩擦力沿斜面向下，做正功 当agtan ，摩擦力沿斜面向上，做负功。 综上所述，B是错误的。 答案 B,力做正功还是负功的判断方法：(1)看力F与位移l的夹角：90，力做正功，90，力做负功；(2)看力F与速度v的夹角：90，力做正功，90，力做负功；(3)看速率增大还是减少，若在力作用下速率增大，此力做正功，反之做负功,1单个恒力做功直接用公式WFlcos 计算。2多个恒力同时作用的总功(1)先
10、求物体所受的合外力，再根据公式W合F合lcos 求合外力的功。(2)先根据WFlcos ，求每个分力做的功W1、W2、Wn，再根据W合W1W2Wn，求合力的功。,名师点睛 (1)先求各个力做的功，再求总功时，应用的是算术运算法则，而不是矢量运算法则。(2)求某一个力做的功时，不受其他力存在的影响。,2如图715所示，在光滑水平面上， 物体受两个相互垂直的大小分别为F13 N和 F24 N的恒力，其合力在水平方向上，从静 止开始运动10 m，求：(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？代数和为多大？(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？思路点拨 力F1和F2及其合力均为恒力，可以用功的公式
11、WFlcos 求解它们的功。,图715,答案 (1)18 J 32 J 50 J (2)5 N 50 J,(1)如果物体处于平衡状态或某一方向受力平衡时，或者物体在某一方向上做匀变速直线运动时(合力等于ma)，先求合力再求功的方法更简捷；(2)如果已知物体所受的力之中有的不做功，有的做功且方便求得该力的功(如重力功)时，选择W合W1W2Wn简单方便。,1将变力做功转化为恒力做功(1)分段法：力在全程是变力，但在每一个阶段是恒力，这样就可以先计算每个阶段的功，再利用求和的方法计算整个过程中变力做的功。,(2)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
12、，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。例如，滑动摩擦力、空气阻力总与物体相对运动的方向相反，可把运动过程细分，其中每一小段都是恒力做功，整个运动过程中所做的总功是各个阶段所做功的和，即力与路程的乘积。,图716,2利用图像法求变力做功如图717所示，在Fl图像中，若能求 出图线与l轴 所围的面积，则这个面积即为F在 这段位移l上所做的功。类似在vt图像中，图线 与t轴所围的面积表示位移。名师点睛大小不变的空气阻力、滑动摩擦力在往返运动过程中做功与路径有关，做功大小等于力与路程大小的乘积，即WFs路。,图717,3.如图718所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质
13、量为 m 的木块连接，放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态，用水平力缓慢拉木块，使木块前进x, 求这一过程中拉力对木块做了多少功？,图718,思路点拨 解答本题应注意以下两个方面： (1)拉力F为变力。 (2)拉力F随位移均匀变化。,(1)若力的大小不变，方向时刻在改变，可用微元法将求变力做功转化为求恒力做功。(2)若力的方向不变，大小随位移均匀变化，则可先求平均作用力，再求平均作用力的功。也可用图像法求功。,1(对应要点一)下列关于力做功的说法中正确的是 ( ) A人用力F300 N将足球踢出，球在空中飞行40 m，人对足球做功1 200 J B人用力推物体，但物体未被推
14、动，人对物体做功为零 C物体竖直上升时，重力不做功 D只有恒力才能做功，变力不能做功,解析：人用力踢足球时，力F不是始终作用于足球上，A错误；人用力推物体，物体位移为零，则人对物体做功为零，B正确；物体竖直上升时，重力做负功，C错误；只要物体在力的方向上有位移，力就对物体做功，无论此力是恒力还是变力，D错误。 答案：B,2(对应要点一)一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了 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：在加速、
15、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D正确。 答案：D,3(对应要点二)同一个物体，分别沿两个光滑斜面由B、 C匀速提升到A。如图719所示，若沿两个斜面的拉力分别为FB、FC。两个过程中拉力做的功分别为WB、WC。则 ( )AWBWC FBWC FBFC DWBWC FBFC,图719,解析：物体匀速上升，有FBmgsin B，FCmgsin C，因BC，故FBFC；又WBFBlABmglABsin B，WCFClACmglACsin C，又lABsin BlACsin C，故WBWC，只有B正确。 答案：B,4(对应要点三)静止在水平面上的 物体M
16、，受到一水平向右的推力作 用，在推力作用下向右运动了4 m， 水平推力随物体位移的变化图像如 图7110所示，推力的最大值为4 N，且力随位移的变化图线恰好为四分之一圆周，水平推力在此过程中所做的功是 ( ) A16 J B8 J C12.56 J D0 J,图7110,答案：C,(1)只要物体在力的方向上发生了位移，这个力就对这个物体做了功。(2)功是标量，但有正功、负功之分，功的正负由力与位移或力与速度间夹角决定，90，力对物体做正功，90，力对物体做负功，90，力对物体不做功。(3)公式WFlcos 一般用于计算恒力做功，若力F为变力，可转化为恒力做功求解，或用图像法求功。,点击下图进入“课下作业综合提升”,
