1 θ
图5-1-1 θ N
FN
G 第五章 机械能守恒定律 第1课时
追寻守恒量 功
基础知识回顾
1．追寻守恒量
(1) 能量:简称"能".物质运动的一般量度.任何物质都离不开运动,如引力运动、机械运动、分子热运动、电磁运动、化学运动、原子核与基本粒子运动......等.对运动所能作的最一般的量度就是能量,用数学的语言说,能量是物质运动状态的一个单值函数.相应于不同形式的运动,能量分为机械能、内能、电能、磁能、化学能、原子能等.当物质的运动形式发生转变时,能量形式同时发生转变.能量可以在物质之间发生传递,这种传递过程就是作功或传递热量.例如,河水冲击水力发电机作功的过程就是河水的机械能传递给发电机,并转变为电能.自然界一切过程都服从能量转化和守恒定律,物体要对外界作功,就必须消耗本身的能量或从别处得到能量的补充.因此.一个物体的能量愈大,它对外界就有可能做更多的功.
(2) 机械能:物质机械运动的量度.包括动能、重力势能和弹性势能.
(3) 动能:物体由于运动而具有的能量.
(4) 势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量.
2．功的概念
（1）定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，就说这个力做了功.
（2）做功的两个必要条件：a、力； b、物体在力的方向上发生位移.
（3）功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号J，其物理意义是：1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功.
（4）功是标量，只有大小，没有方向.
（5）功是过程量，即做功必定对应一个过程（位移）应明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功.
3、功的计算
（1）功的一般计算公式： W=Flcosθ
（2）条件：适用于恆力所做的功
（3）字母意义：F——力
l——物体对地位移
θ——F、l正方向之间的夹角
θ
图5-1-1 θ N
FN
G 机械能守恒定律
第1课时 追寻守恒量 功
基础知识回顾
1．追寻守恒量
(1) 能量:简称"能".物质运动的一般量度.任何物质都离不开运动,如引力运动、机械运动、分子热运动、电磁运动、化学运动、原子核与基本粒子运动......等.对运动所能作的最一般的量度就是能量,用数学的语言说,能量是物质运动状态的一个单值函数.相应于不同形式的运动,能量分为机械能、内能、电能、磁能、化学能、原子能等.当物质的运动形式发生转变时,能量形式同时发生转变.能量可以在物质之间发生传递,这种传递过程就是作功或传递热量.例如,河水冲击水力发电机作功的过程就是河水的机械能传递给发电机,并转变为电能.自然界一切过程都服从能量转化和守恒定律,物体要对外界作功,就必须消耗本身的能量或从别处得到能量的补充.因此.一个物体的能量愈大,它对外界就有可能做更多的功.
(2) 机械能:物质机械运动的量度.包括动能、重力势能和弹性势能.
(3)
动能:物体由于运动而具有的能量.
(4) 势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量.
2．功的概念
（1）定义：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，就说这个力做了功.
（2）做功的两个必要条件：a、力； b、物体在力的方向上发生位移.
（3）功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号J，其物理意义是：1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功.
（4）功是标量，只有大小，没有方向.
（5）功是过程量，即做功必定对应一个过程（位移）应明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功.
3、功的计算
（1）功的一般计算公式： W=Flcosθ
（2）条件：适用于恆力所做的功
（3）字母意义：F——力
l——物体对地位移
θ——F、l正方向之间的夹角
应对市爱护阳光实验学校高一物理第七章 机械能守恒律 第1~3节
【本讲信息】
一. 教学内容：
第七章 机械能守恒律
第一节 追寻守恒量
第二节 功
第三节 功率
二. 知识要点
1. 理解人类寻找守恒量的意义和方法
2. 理解功的概念，知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个必不可缺的因素，知道功的计算公式cosFsW会用这个公式计算恒力的功，理解正功和负功的概念，知道在什么情况下做正功或负功，知道什么是几个力对物体所做的总功，也于各个力分别对物体做功的代数和了解变力做功计算方法。
3. 理解功率的概念，能运用功率公式tWP，进行有关的计算，理解公式VFP的意义能用来解释现象，计算瞬时功率均功率，能用公式FVP讨论机动车起动问题。
三. 重难点解析：
1. 寻找守恒量
寻找守恒量：守恒律是自然界的普遍规律，已成为人们认识自然的重要工具，寻找守恒量的目的就是揭示、发现自然界的普遍规律，以便认识自然、利用自然。 在伽利略的理想中小球滚下斜面A，如图1所示。它就要继续滚上另一个斜面B。重要的是，伽利略发现了具有启发性的事实：无论斜面B比斜面A陡些或缓些，小球最后总会在斜面上的某点停下来，这点距斜面底端的竖直高度与它出发时的高度相同。看起来，小球好似“记得〞自己起始的高度。然而，“记得〞并不是物理学的语言。在物理，把这一事实说成什么呢?
图1
那就是可以用一个物理量来反映这个包含记忆功能的规律，能量就是人们较早的发现这样记忆功能的物理量。初过的动能、势能和互相转化并且保持总和不变，就是根本规律。
能量与物体的运动相对，是对物体不同运动形式的统一的量度，不同的运动形式对不同的能量。
不同的运动形式在相互转化的过程中对的能量也在不断地转化着，总的能量守恒意味着运动是守恒的，不能被消灭，能量守恒律使人类对自然界有了本质的量的认识。
2. 功的概念
〔1〕功的义
物体在力的作用下沿力的方向发生一段位移，那么这个力对物体做了功。
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- 1 - / 9 第1、2节追寻守恒量——能量功
一、 追寻守恒量——能量
1．伽利略斜面实验探究
如图所示，让静止的小球沿一个斜面滚下，小球将滚上另一个对接斜面，没有摩擦时，hA＝hB。始、末位置高度相同，小球运动中守恒的量叫能量。
2．势能
相互作用的物体凭借其位置而具有的能量。
3．动能
物体由于运动而具有的能量。
4．在伽利略的理想斜面实验中，小球的动能和势能相互转化，但二者的总量是不变的。
二、功
1．功的定义
一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了1． 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势
能；物体由于运动而具有的能量叫做动能。在伽利
略的斜面实验中小球的动能和势能可以相互转化。
2．如果物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一
段位移，这个力就对物体做了功。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＝Flcos α，α为力与位移方向的夹角。
该公式只能计算恒力做的功。
4．功是标量，但有正负之分。当力促进物体的运动时，
做正功；当力阻碍物体的运动时，做负功。
5．当几个力对物体都做功时，这几个力做功的代数和
等于这几个力的合力做的功。 word
- 2 - / 9 功。
2．做功的因素
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
(1)力F与位移l同向时：W＝Fl。
(2)力F与位移l有夹角α时：W＝Flcos_α，其中F、l、cos α分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦。
(3)各物理量的单位：力的单位是N，位移的单位是m，功的单位是N·m，即J。
4．正功和负功
夹角α的X围 做功情况 物理意义
α＝π2 cos α＝0，W＝0，即力F对物体不做功 F不是动力也不是阻力
0≤α＜π2 cos α>0，W＞0，即力F对物体做正功 F是动力
π2＜α≤π cos α<0，W＜0，即力F对物体做负功或者说物体克服力F做功 F是阻力
