机械能守恒定律课件-人教版.ppt

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1、机械能守恒定律,功,一功 1定义：物体受到力的作用，并且在力的方向上发生一段位移，就说该力对物体做了功。2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.,3公式：W=FScos(为F与s的夹角)说明：（1）同一性：定义式中的F和s所指对象要同一，即位移s是力的作用点的位移（如：人从一楼沿楼梯走到二楼；跳高比赛，运动员以v竖直向上跳起；站在墙角滑冰的人用力推墙等现象，其弹力不做功）（2）相对性：功也有相对性（由于位移具有相对性），一般取地面为参考系。（3）公式中F为恒力。求恒力的功可理解成力与力方向位移的乘积，也可理解成位移和位移方向上力的分量的乘积。恒力的功只与F、S、有关，与其它

2、诸因素无关。,4功有正负，但不表示方向，功是标量，没有方向，求各力功的合功应求代数和。当=90时，力对物体不做功；当90180时，力对物体做负功，即物体克服该力做功。当090时，力对物体做正功。功的正负表示力对物体的作用是促进作用还是阻碍作用，即是动力对物体做功，还是阻力对物体做功。,5功是过程量，功是能量转化多少的量度，是力在空间上的累积效应。6功的单位：国际单位制中是焦耳（J）1kW.h=3.6 X 106 J,二.如何判断某力是否做功？,根据力和位移方向间的夹角判断。,此方法常用于判定恒力做功,根据力和瞬时速度方向的夹角 判断。,此法常用于判断质点作曲线运动时变力的功。,根据物体或系统的

3、能量是否有变化，彼此是否有能量的转移或转化进行判断。,此法常用于两个相联系的物体做曲线运动。,判断人受到的力的做功情况？,又如：匀速圆周运动中，向心力对物体不做功；洛伦兹力不做功等,弹力对小球做负功，对车做正功,杆对m做正功，对M做负功,OA绳对A球不做功，AB绳对A球做负功，对B球做正功,三如何计算恒力功？,一个恒力F对物体做功W=FScos有两种处理方法：,一种：是W等于力F乘以物体在力F方向上的分位移cos，即将物体的位移分解为沿F方向上和垂直F方向上的两个分位移S1和S2，则F做的功W=F S1=FScos。,二种：是W等于力F在位移S方向上的分力Fcos乘以物体的位移S，即将力F分解

4、为沿S方向上和垂直S方向的两个分力F1和F2，则F做的功W=F1S=FcosS。（其中为F、s夹的夹角）,恒力功大小只与F、s、这三个量有关与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等无关。,例：水平恒力F作用于放在光滑水平面上的质量为m的物体上，使物体沿力的方向运动位移s过程中，力F做功大小为W1。若使水平恒力F作用于放在粗糙水平面上的质量为2m的物体上，使物体沿力的方向运动位移s过程中，力F做功大小为W2，则W1和W2比较（）AW1W2 B.W1=W2 C W1W2 D.无法判断,B,例如图用恒力F拉着质量为m的物体沿水平面 从A移到B的过程中，下列说法正确的是()A.有摩擦力时比无摩擦

5、力时F做的功多 B有摩擦力时与无摩擦力时F做功一样多 C物体加速运动比减速运动F做的功多 D物体无论是加速、减速还是匀速，力F做的功一样多,BD,四、如何计算变力做功?,1.有两类不同的力：一类是与势能相关联的力，比如重力、弹簧的弹力、以及电场力等，它们的功与路径无关，只与位移有关或者说只与始末点的位置有关对这类力可利用与相关势能的变化求对应力的功例如：重力功等于重力势能的变化；电场力功等于电势能的变化；分子力功等于分子势能的变化另一类是滑动摩擦力、空气阻力等，在曲线运动或往返运动时，这类力的功等于力和路程(不是位移)的积,3.利用F-S图像求功 图象与位移轴所围“面积”即为变力做的功。,4.

6、化变力做功为恒力做功,如：一人从10m深的井中，有一质量为1kg的桶盛10kg的水匀速向上提（绳子的重力不计），由于水桶不断漏水，每升高1m漏掉0.2kg的水，则把这桶水提上来需做多少功？,答案：1000J,如上题,5.利用“曲变直”的观点，即微元法求解变力功,C,6.利用W=Pt求功,当某力做功的功率P一定时，该力在时间t内做的功可由W=Pt求出(当然，亦适用恒力功),7.根据功和能的关系求功如动能定理、功是能量转化的量度，通过求能的变化来求变力的功,小结,当物体同时受到几个力作用发生一段位移时：（1）先用平行四边形定则求出合外力，再根据W=F合Scos计算功注意应是合外力与位移S间的夹角。

7、各力的作用时间必须相同。（2）先分别求各个外力的功：W1=F1Scos1，W2=F2Scos2再把各个外力的功代数和相加。,五、如何求合力功？,当物体受到几个力作用发生的位移不同时：,只能先分别求各个外力的功：W1=F1Scos1，W2=F2Scos2再把各个外力的功代数和相加。,A,B,例、如图所示，一个质量为m 的木块放置在倾角为 的斜面上，斜面固定于以加速度a 加速上升的电梯中。在木块始终相对于斜面保持相对静止的条件下，当电梯上升相同高度h 的过程中，斜面对木块所做的功为W，则下列的说法正确的有（）a 越大，W 就越大，与无关当一定时，无论a 多大，W 都一样大当a 一定时，越大，W 就

8、越大当a 一定时，无论 多大，W 都一样大 A、B、C、D、,B,六作用力与反作用力做功情况（1）均不做功（2）一负功，一不做功（3）一正功，一不做功（4）均做正功（5）均负功（6）一正功，一负功,由上可见：（1）作用力与反作用力大小相等，但它们的功不一定相等。（2）摩擦力不一定做负功,功率,一功率1定义：功跟完成这些功所用时间的比做功率是描述做功快慢的物理量，标量2功率的计算公式：,P=Fvcos。,说明：式是物体在t时间内的平均功率，若功率一直不变，亦为即时功率。式中当v是瞬时速度时，P是瞬时功率；若v是平均速度时，P是平均功率。式中是F与v方向间的夹角。,4单位：瓦（W）、千瓦（kW）、

9、马力等，其换算关系为：1 kW=1000 W 1马力=735 W,3.P是标量，但有正负,5牵引力的功率 牵引力的功率等于牵引力与速度的乘积，牵引力的功率等于发动机的输出功率。发动机铭牌上的额定功率，指的是该机器正常工作时的最大输出功率，并不是任何时候发动机的功率都等于额定功率的，发动机正常工作时的实际功率可在0到额定值间取值。,二、机车起动,机车以恒定功率P额起动的过程,起动时有：F f v,F,a,a=0Fmin=f vm=P额/f 以后保持vm匀速运动,机车以恒定加速度a 起动的过程,起动时有：F f v,F 恒定P,P额F f v1=P额/F,接上,匀加速直线运动,P P额,两种情形速度时间图象的比较,P=PmaxF、a没变V1=at1,1有了坚定的意志，就等于给双脚添了一对翅膀。2一个人的价值在于他的才华，而不在他的衣饰。3生活就像海洋，只有意志坚强的人，才能到达彼岸。4读一切好的书，就是和许多高尚的人说话。5最聪明的人是最不愿浪费时间的人。6不要因为怕被玫瑰的刺伤到你，就不敢去摘玫瑰。7大多数人想要改造这个世界，但却罕有人想改造自己。8命运把人抛入最低谷时，往往是人生转折的最佳期。谁若自怨自艾，必会坐失良机！,