【学霸笔记】物理必修二7.2功

新课标物理学讲义----力学

第七章

机械能守恒定律

1 第六节 实验：探究功与速度变化之间的关系

一、实验目的

1．通过实验探究力对物体做功与物体速度变化的关系．

2．体会探究过程和所用的方法．

二、实验原理

让橡皮筋拉动小车做功使小车的速度增加，使拉小车的橡皮筋的条数由1条变为2条、3条……则橡皮筋对小车做的功为W、2W、3W、……通过对打点计时器所打纸带的测量计算出每次实验结束时小车的速度，最后分析每次做的功与速度的关系，总结出功与速度的关系．

三、实验器材

木板、橡皮筋(若干)、小车、打点计时器、低压交流电源、纸带、刻度尺等．

四、实验步骤

1．按如图所示安装好实验仪器．

2．平衡摩擦力：将安装有打点计时器的长木板的一端垫起，纸带穿过打点计时器，不挂橡皮筋，接通电源，轻推小车，打点计时器在纸带上打出间隔均匀的点．

3．第一次先用一条橡皮筋做实验，用打点计时器和纸带测出小车获得的速度v1，设此时橡皮筋弹力对小车做功为W，并将得到的数据记入表格．

4．换用2条、3条、4条……同样的橡皮筋做实验，并使橡皮筋拉伸的长度都和第一次相同，测出速度为v2、v3、v4、……橡皮筋对小车做功分别为2W、3W、4W、……将数据记入表格．

5．分析数据，尝试做W－v、W－v2等图象，探究W、v的关系．

五、数据处理

1．速度数值的获得：实验获得的是如图所示的纸带，为探究橡皮筋弹力做功与小车速度的关系，需要测量的是弹力做功结束时小车的速度，即小车做匀速运动的速度．所以，应该在纸带上测量的物理量是图中A1、A3间的距离x，小车此时速度的表达式为v＝x2T，其中T是打点计时器的打点周期．即选择相邻距离基本相同的若干点A1、A2、A3、······来计算小车匀速运动时的速度．

2．计算小车做的功分别为W、2W、3W、……时对应的v、v2、v3、v、……的数值，填入表格.

W

W 2W 3W 4W 5W

v

1 《功》导学案

【学习目标】

一.知识与技能

1. 理解功的概念，知道做功的两个因素。

2. 理解功的公式W = F l cosα，会用它进行计算。

3. 知道功是标量，理解正功和负功。

二.过程与方法

通过“功”的学习认识建立物理概念的一般方法。

三.情感、态度与价值观

通过学习功的概念及公式推导过程，让学生体会物理学的研究方法，认识物理模型和数学工具在物理学中的作用。

【教学重点】功的公式W = F l cosα及其计算。

【教学难点】理解正功和负功。

【自主学习】

1.功的定义：一个物体受到_ __的作用，并在__ _的方向上发生一段___ __，这个力就对物体做了__ __。

2.做功不可缺少的两个因素：① __ __ ②_________ ___________。

3.功的公式：Ｗ＝____ ____ 。

4.功的单位：___ ___，符号是__ _ 。

5.功是_ ___（矢、标）量。但有正负。

6.正功和负功，根据W = F l cosα可知：

（1）当_ _≤α＜__ _时，W＞0.即当力F跟位移l的夹角为__ __（锐、钝）角时，力F对物体做正功。

（2）当α＝_ __时，W＝0.即当力F和位移l____ __时，力F对物体不做功。

（3）当_ __＜α≤ __ __时，W＜0.即当力F跟位移l的夹角为_ __（锐、钝）角时，力F对物体做负功。一个力对物体做负功，也可说成物体_____ _这个力做功（取绝对值）。

（4）正功的意义：________________________________________________

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第三章 相互作用

1 第二节 弹力

一、弹力

1、定义：物体在力的作用下，形状和体积发生变化。

举例：弹簧的拉伸与压缩、橡皮泥的形状变化、桌面形变。

2、分类：

①弹性形变：形变后撤去外力能够恢复原状，如弹簧、橡皮筋等的形变。

弹性限度：若物体形变过大，超过一定限度，撤去作用力后，物体不能完全恢复原来的形状．这个限度叫弹性限度。

②塑性形变：形变后撤去外力不能够恢复原状，如橡皮泥的形变。

3、微小形变：不能用肉眼观察到的形变。

观察微小形变的方法：放大法。

①光学放大法 ②力学放大法

4、弹力：发生弹性形变的物体由于要恢复形变对于和它接触的物体产生力的作用。

条件：①相互接触

②发生形变（相互挤压）

5、注意：

①弹力是接触力，不接触的物体一定没有弹力，但接触的物体可能也没有弹力。

②弹力是由于弹性形变产生的，而不是塑性形变。

二、弹力产生的原因及方向

1、原因：由于要恢复形变对和它接触的物体产生力的作用。

2、支持力和压力：

方向：竖直向下受力物体：桌子原因：书形变施力物体：书方向：竖直向上受力物体：书原因：桌子形变施力物体：桌子压支FF

3、拉力：

方向：竖直向上受力物体：小球原因：绳子形变施力物体：绳子支F

4、总结：弹力总是由于施力物体的形变而产生的。

5、注意：

①研究弹力时首先要分析清楚弹力的施力物体和受力物体 新课标物理学讲义----力学

第三章 相互作用

2 ②弹力方向：垂直于接触面指向受力物体。

三、弹力有无的判断

1、假设法：假设与之接触的物体去掉，看受力物体能否保持原来的状态

2、状态法：根据平衡状态结论分析。

①二力平衡：二力大小相等，方向相反在同一直线上。

②三力平衡：情况一，其中一个力一定在另外两个力的反向延长线所夹的角中；

情况二，三力在一条直线上。

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第七章 机械能守恒定律

1 第四节 重力势能

一、重力做功的特点

1、推导：

2、表达式：),h(;即高度差下降的高度为过程量，表示上升或其中mghWG

①如果物体的高度上升，则重力做负功mghWG

②如果物体的高度下降，则重力做正功mghWG

3、说明：

①重力做功只跟物体质量以及运动起点和终点的高度差有关。

②重力做功与其他因素无关，如路径、运动状态、运动性质以及有无空气阻力。

二、重力势能

1、定义：物体由于被举高而具有的能量。

2、表达式：)h(;时刻时所处的高度为状态量，表示物体某其中mghWG

①高度h的数值与参考平面的选取有关，h可正可负可为零。

②在描述高度是要先选取参考平面，而参考平面的选取具有任意性。

③如无特殊说明，一般以地面为参考平面。

3、单位：焦耳J。

4、理解：

①重力势能是一个状态量，即表示某时刻或某位置的能量。

②重力势能是一个相对量，因为h为一相对量。

③重力势能为一标量，其数值可正可负可为零，正负号代表大小。

例如：Ep1=3J，Ep2=-5J，则一定有Ep1>Ep2。（同一参考平面下比较才有意义）

④此公式使用范围为：地球表面附近

⑤重力势能具有系统性，即重力势能是研究对象和地球所共有的，但在一般表述上简写为“某某物体的重力势能”

三、重力势能的变化量以及与重力做功的关系

1、定义：重力势能由于高度的不同而产生的变化。

2、表达式：hmgmghmghEEEPPP1212

3、理解：

①物体上升，重力势能增加；物体下降，重力势能减小。

②重力势能的变化量与参考平面的选取无关。

③重力势能具有相对性，但重力势能的变化量具有绝对性。

4、结论：pGEW

①重力做正功，重力势能减小；重力做负功，重力势能增加。

②重力做功等于重力势能的变化量的负值。

5、注意：重力做功必然引起重力势能发生确定的变化，且这种变化与其他因素无关。 新课标物理学讲义----力学