物理必修二全冊(cè)課件

新課標(biāo)

物理必修21精選ppt目錄第五單元曲線運(yùn)動(dòng)

課時(shí)1曲線運(yùn)動(dòng)

課時(shí)2質(zhì)點(diǎn)在平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)

課時(shí)3拋體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律

課時(shí)4實(shí)驗(yàn)：研究平拋運(yùn)動(dòng)

課時(shí)5圓周運(yùn)動(dòng)

課時(shí)6向心加速度

課時(shí)7向心力

課時(shí)8生活中的圓周運(yùn)動(dòng)

課時(shí)9

《曲線運(yùn)動(dòng)》小結(jié)第六單元萬(wàn)有引力與航天

課時(shí)10行星的運(yùn)動(dòng)

課時(shí)11太陽(yáng)與行星間的引力

課時(shí)12萬(wàn)有引力定律

課時(shí)13萬(wàn)有引力理論的成就

課時(shí)14宇宙航行

課時(shí)15經(jīng)典力學(xué)的局限性

課時(shí)16

《萬(wàn)有引力與航天》小結(jié)第七單元機(jī)械能守恒定律

課時(shí)17追尋守恒量

課時(shí)18功

課時(shí)19功率

課時(shí)20重力勢(shì)能

課時(shí)21探究彈性勢(shì)能的表達(dá)式

課時(shí)22實(shí)驗(yàn)：探究功與速度變化的關(guān)系

課時(shí)23動(dòng)能和動(dòng)能定理

課時(shí)24機(jī)械能守恒定律

課時(shí)25實(shí)驗(yàn)：驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律

課時(shí)26能量守恒定律與能源

課時(shí)27

《機(jī)械能守恒定律》小結(jié)2精選ppt第五單元曲線運(yùn)動(dòng)萬(wàn)有引力與航天

3精選ppt知識(shí)框架第五單元

│知識(shí)框架曲線運(yùn)動(dòng)4精選ppt第五單元

│知識(shí)框架曲線運(yùn)動(dòng)5精選ppt第五單元

│知識(shí)框架6精選ppt考試說(shuō)明第五單元

│考試說(shuō)明新課程標(biāo)準(zhǔn)考試說(shuō)明要求說(shuō)明(1)會(huì)用運(yùn)動(dòng)合成與分解的方法分析拋體運(yùn)動(dòng)．

(2)會(huì)描述勻速圓周運(yùn)動(dòng)．知道向心加速度．

(3)能用牛頓第二定律分析勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力．分析生活和生產(chǎn)中的離心現(xiàn)象．

(4)關(guān)注拋體運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)的規(guī)律與日常生活的聯(lián)系．運(yùn)動(dòng)的合成與分解Ⅱ斜拋運(yùn)動(dòng)只做定性要求

拋體運(yùn)動(dòng)Ⅱ勻速圓周運(yùn)動(dòng)、角速度、線速度、向心加速度Ⅰ勻速圓周運(yùn)動(dòng)的向心力Ⅱ7精選ppt第五單元

│考試說(shuō)明(5)通過(guò)有關(guān)事實(shí)了解萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)過(guò)程．知道萬(wàn)有引力定律．認(rèn)識(shí)發(fā)現(xiàn)萬(wàn)有引力定律的重要意義，體會(huì)科學(xué)定律對(duì)人類(lèi)探索未知世界的作用．

(6)會(huì)計(jì)算人造衛(wèi)星的環(huán)繞速度．知道第二宇宙速度和第三宇宙速度.

離心現(xiàn)象Ⅰ萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用Ⅱ環(huán)繞速度Ⅱ第二宇宙速度和第三宇宙速度Ⅰ經(jīng)典時(shí)空觀和相對(duì)論時(shí)空觀Ⅰ8精選ppt使用建議第五單元

│使用建議9精選ppt第22講

│運(yùn)動(dòng)的合成與分解第22講運(yùn)動(dòng)的合成與分解

10精選ppt編讀互動(dòng)第22講

│編讀互動(dòng)11精選ppt考點(diǎn)整合第22講

│考點(diǎn)整合共勻速直線運(yùn)動(dòng)靜止

12精選ppt第22講

│考點(diǎn)整合勻加速直線勻減速直線勻變速曲線變速13精選ppt第22講

│考點(diǎn)整合同一時(shí)間替代14精選ppt第22講

│考點(diǎn)整合加減對(duì)角15精選ppt要點(diǎn)探究?探究點(diǎn)一對(duì)曲線運(yùn)動(dòng)的條件的考查

第22講

│要點(diǎn)探究16精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究17精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究18精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究19精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究20精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究21精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究22精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究23精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究24精選ppt?探究點(diǎn)二運(yùn)動(dòng)的合成與分解

第22講

│要點(diǎn)探究25精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究26精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究27精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究28精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究29精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究30精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究31精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究32精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究變式題133精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究34精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究變式題235精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究36精選ppt?探究點(diǎn)三繩(桿)連接物問(wèn)題的求解第22講

│要點(diǎn)探究37精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究38精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究39精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究40精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究41精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究42精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究變式題43精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究44精選ppt第22講

│要點(diǎn)探究45精選ppt第23講

│拋體運(yùn)動(dòng)第23講拋體運(yùn)動(dòng)46精選ppt編讀互動(dòng)第23講

│編讀互動(dòng)47精選ppt考點(diǎn)整合第23講

│考點(diǎn)整合水平重力水平重力勻變速拋物線48精選ppt第23講

│考點(diǎn)整合勻速直線v0v0t

0gtgg自由落體

49精選ppt第23講

│考點(diǎn)整合垂直勻變速拋物線v0v0t

050精選ppt要點(diǎn)探究?探究點(diǎn)一平拋運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律的應(yīng)用

第23講

│要點(diǎn)探究1.對(duì)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的理解(1)水平射程和飛行時(shí)間物理量公式?jīng)Q定因素飛行時(shí)間t＝只與h、g有關(guān)，與v0無(wú)關(guān)水平射程x＝v0t＝v0由v0、h、g共同決定51精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究(2)規(guī)律規(guī)律內(nèi)容速度變化規(guī)律(1)任意時(shí)刻的速度水平分量均等于初速度v0.(2)任意相等的時(shí)間間隔Δt內(nèi)的速度變化量均豎直向下，且Δv＝Δvy＝gΔt.

位移變化規(guī)律(1)任意相等的時(shí)間間隔Δt內(nèi)，水平位移相等，且Δx＝v0Δt.(2)連續(xù)相等的時(shí)間間隔Δt內(nèi)，豎直方向上的位移差不變，即Δy＝gΔt2. 52精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究2.平拋運(yùn)動(dòng)的兩個(gè)重要推論53精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究54精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究55精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究56精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究變式題157精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究58精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究變式題259精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究60精選ppt?探究點(diǎn)二平拋運(yùn)動(dòng)與斜面結(jié)合問(wèn)題

第23講

│要點(diǎn)探究61精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究62精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究63精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究64精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究65精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究66精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究變式題67精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究68精選ppt?探究點(diǎn)三涉及平拋運(yùn)動(dòng)的綜合問(wèn)題

第23講

│要點(diǎn)探究69精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究70精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究71精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究72精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究73精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究74精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究75精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究76精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究77精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究78精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究變式題[2011·銘選中學(xué)]

一同學(xué)在玩闖關(guān)類(lèi)的游戲，他站在如圖23－7所示的平臺(tái)的邊緣，想在2s內(nèi)水平跳離平臺(tái)后落在支撐物P上，人與P的水平距離為3m，人跳離平臺(tái)的最大速度為6m/s，則支撐物距離人的豎直高度不可能為(g＝10m/s2)(

)A.1mB.9mC.17mD.20m79精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究80精選ppt?探究點(diǎn)四類(lèi)平拋運(yùn)動(dòng)問(wèn)題

第23講

│要點(diǎn)探究81精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究82精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究83精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究84精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究85精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究86精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究變式題187精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究88精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究89精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究90精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究變式題2如圖23－10所示，兩個(gè)傾角分別為30°、45°的光滑斜面放在同一水平面上，兩斜面間距大于小球直徑，斜面高度相等．有三個(gè)完全相同的小球a、b、c，開(kāi)始均靜止于同一高度處，其中b小球在兩斜面之間，a、c兩小球在斜面頂端．若同時(shí)釋放a、b、c，小球到達(dá)該水平面的時(shí)間分別為t1、t2、t3.若同時(shí)沿水平方向拋出，初速度方向如圖23－10所示，到達(dá)水平面的時(shí)間分別為t1′、t2′、t3′.下列關(guān)于時(shí)間的關(guān)系不正確的是(

)A.t1＞t3＞t2

B.t1＝t1′，t2＝t2′，t3＝t3′C.t1′＞t3′＞t2′D.t1＜t1′，t2＜t2′，t3＜t3′91精選ppt第23講

│要點(diǎn)探究92精選ppt第24講

│圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念與規(guī)律第24講圓周運(yùn)動(dòng)的基本概念與規(guī)律93精選ppt編讀互動(dòng)第24講

│編讀互動(dòng)94精選ppt考點(diǎn)整合第24講

│考點(diǎn)整合快慢切線95精選ppt第24講

│考點(diǎn)整合快慢

圓心

96精選ppt第24講

│考點(diǎn)整合大小

向心方向97精選ppt第24講

│考點(diǎn)整合消失離心向心98精選ppt第24講

│考點(diǎn)整合圓周離心切線向心99精選ppt要點(diǎn)探究?探究點(diǎn)一圓周運(yùn)動(dòng)中運(yùn)動(dòng)學(xué)問(wèn)題

第24講

│要點(diǎn)探究100精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究1.描述圓周運(yùn)動(dòng)的物理量101精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究102精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究2.涉及圓周運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)方式圖解

103精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究104精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究105精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究106精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究107精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究變式題108精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究109精選ppt?探究點(diǎn)二圓周運(yùn)動(dòng)中動(dòng)力學(xué)問(wèn)題

第24講

│要點(diǎn)探究110精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究111精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究112精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究113精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究114精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究115精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究116精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究117精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究118精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究變式題1

[2010·臨沂模擬]

如圖24－4所示，某同學(xué)用硬塑料管和一個(gè)質(zhì)量為m的鐵質(zhì)螺絲帽研究勻速圓周運(yùn)動(dòng)，將螺絲帽套在塑料管上，手握塑料管使其保持豎直并沿水平方向做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則只要運(yùn)動(dòng)角速度大小合適，螺絲帽恰好不下滑．假設(shè)螺絲帽與塑料管間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，認(rèn)為最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力．在該同學(xué)手轉(zhuǎn)動(dòng)塑料管使螺絲帽恰好不下滑時(shí)，下述分析正確的是(

)119精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究

120精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究121精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究變式題2

[2010·廈門(mén)大學(xué)附中]

質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈性桿P部分插入桌面上小孔中，桿另一端套有質(zhì)量為m的小球，今使小球在水平面內(nèi)做半徑為R、角速度為ω的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，如圖24－5所示，則桿的上端受到球?qū)λ淖饔昧Υ笮?

)A.mω2RB．mgC.mg＋mω2R122精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究123精選ppt?探究點(diǎn)三豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)(繩球模型、桿球模型)第24講

│要點(diǎn)探究124精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究125精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究定量 分析

126精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究127精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究128精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究129精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究130精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究131精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究132精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究133精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究134精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究變式題[2011·廈門(mén)模擬]

湖南省電視臺(tái)“智勇大沖關(guān)”游樂(lè)節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，小明和小陽(yáng)觀看后對(duì)此進(jìn)行了討論．如圖24－7所示，他們將選手簡(jiǎn)化為質(zhì)量m＝60kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩子末端由靜止開(kāi)始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角α＝53°，繩長(zhǎng)l＝2m的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H＝3m．不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深．取g＝10m/s2，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6.求：(1)選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)繩拉力F的大?。?2)選手?jǐn)[到右邊最高點(diǎn)時(shí)松手，設(shè)水對(duì)選手的平均浮力f1＝800N，平均阻力f2＝700N，求選手落入水中的深度d；(3)若要求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，且運(yùn)動(dòng)到浮臺(tái)處離岸水平距離最大，則選手實(shí)際的擺線長(zhǎng)度l1應(yīng)為多少？135精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究136精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究137精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究138精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究139精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究140精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究141精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究142精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究143精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究144精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究變式題145精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究146精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究147精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究?探究點(diǎn)四勻速圓周運(yùn)動(dòng)的臨界問(wèn)題148精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究149精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究150精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究151精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究152精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究153精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究變式題154精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究155精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究156精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究?探究點(diǎn)五圓周運(yùn)動(dòng)與平拋運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理的結(jié)合157精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究158精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究159精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究160精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究161精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究162精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究163精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究164精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究165精選ppt第24講

│要點(diǎn)探究166精選ppt第25講

│萬(wàn)有引力與天體運(yùn)動(dòng)第25講萬(wàn)有引力與天體運(yùn)動(dòng)167精選ppt編讀互動(dòng)第25講

│編讀互動(dòng)168精選ppt考點(diǎn)整合第25講

│考點(diǎn)整合質(zhì)量的乘積距離的平方169精選ppt第25講

│考點(diǎn)整合勻速圓周萬(wàn)有引力170精選ppt第25講

│考點(diǎn)整合小小大小小171精選ppt要點(diǎn)探究?探究點(diǎn)一關(guān)于萬(wàn)有引力的計(jì)算

第25講

│要點(diǎn)探究172精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究173精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究(1)“嫦娥一號(hào)”在奔月過(guò)程中受地球和月球引力相等時(shí)離月球面的高度為多少？(2)“嫦娥一號(hào)”繞月球一周所用的時(shí)間為多少？174精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究175精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究176精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究177精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究178精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究變式題179精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究180精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究181精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究182精選ppt?探究點(diǎn)二天體表面的加速度第25講

│要點(diǎn)探究183精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究184精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究185精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究變式題186精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究187精選ppt?探究點(diǎn)三

公轉(zhuǎn)問(wèn)題的求解思路第25講

│要點(diǎn)探究188精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究189精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究190精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究變式題191精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究192精選ppt?探究點(diǎn)四

萬(wàn)有引力的應(yīng)用——人造衛(wèi)星運(yùn)行參數(shù)問(wèn)題第25講

│要點(diǎn)探究圍繞同一天體的不同軌道高度的衛(wèi)星運(yùn)行參量比較193精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究194精選ppt第25講

│要點(diǎn)探究195精選ppt第25講

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萬(wàn)有引力的應(yīng)用——中心天體質(zhì)量及密度的計(jì)算第25講

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│人造衛(wèi)星宇宙速度

第26講人造衛(wèi)星宇宙速度

212精選ppt編讀互動(dòng)第26講

│編讀互動(dòng)213精選ppt考點(diǎn)整合第26講

│考點(diǎn)整合214精選ppt第26講

│考點(diǎn)整合地球半徑靜止正上方超重完全失重失重215精選ppt要點(diǎn)探究?探究點(diǎn)一近地衛(wèi)星與同步衛(wèi)星

第26講

│要點(diǎn)探究216精選ppt第26講

│要點(diǎn)探究2.地球軌道同步衛(wèi)星地球軌道同步衛(wèi)星是指在赤道平面內(nèi)以和地球自轉(zhuǎn)角速度相同的角速度繞地球運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星，地球軌道同步衛(wèi)星又叫通訊衛(wèi)星．同步衛(wèi)星有以下幾個(gè)特點(diǎn)：①周期一定；②角速度一定；③軌道一定；④環(huán)繞速度大小一定；⑤向心加速度大小一定．3.極地軌道衛(wèi)星極地軌道衛(wèi)星指運(yùn)行過(guò)程中通過(guò)兩極上空的衛(wèi)星，其軌道平面與地球赤道平面垂直，由于地球自轉(zhuǎn)，這種衛(wèi)星并非在某一經(jīng)度線上方運(yùn)動(dòng)．該種衛(wèi)星可對(duì)全球進(jìn)行間斷性掃描.217精選ppt第26講

│要點(diǎn)探究218精選ppt第26講

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第26講

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第26講

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│要點(diǎn)探究252精選ppt第26講

│要點(diǎn)探究253精選ppt

第七單元機(jī)械能守恒定律

課時(shí)17追尋守恒量

課前導(dǎo)航

古人常常會(huì)看到一些百思不得其解的現(xiàn)象．一顆小不點(diǎn)兒的種子，會(huì)發(fā)芽，會(huì)成長(zhǎng)；鵝黃的幼芽會(huì)成長(zhǎng)為一棵亭亭如蓋的巨樹(shù)．這些構(gòu)成樹(shù)木的物質(zhì)是從哪兒來(lái)的呢？是無(wú)中生有的嗎？木頭燃燒后只剩下一點(diǎn)點(diǎn)灰；蠟燭燃燒后變得無(wú)影無(wú)蹤．它們都到哪兒去了呢？每到秋天，大地鋪滿(mǎn)了落葉；可是，春天來(lái)了，這些落葉又不知到哪兒去了，難道是不翼而飛了嗎？

2400多年前，古希臘哲學(xué)家德謨克利特寫(xiě)了這樣一首詩(shī)：無(wú)中不能生有，任何存在的東西也不會(huì)消滅．看起來(lái)萬(wàn)物是死了，但是實(shí)則猶生；正如一場(chǎng)春雨落地，霎時(shí)失去蹤影；可是草木把它吸收，長(zhǎng)成花葉果實(shí)，依然欣欣向榮．254精選ppt由此可見(jiàn)，在很久以前人們就在變化中尋找不變的東西了．其實(shí)，盡管這個(gè)世界是千變?nèi)f化的，但這種變化并不是沒(méi)有規(guī)律的，主宰這些變化過(guò)程的是某些守恒量．讓我們一起來(lái)追尋這些守恒量吧！

基礎(chǔ)梳理基本要求1．知道守恒是自然界的重要規(guī)律，初步領(lǐng)會(huì)能量轉(zhuǎn)化、變中有恒的思想．2．了解勢(shì)能、動(dòng)能的概念．3．領(lǐng)會(huì)尋找守恒量是科學(xué)研究的重要思想方法.發(fā)展要求會(huì)分析生活中有關(guān)機(jī)械能轉(zhuǎn)化的問(wèn)題．255精選ppt

知識(shí)精析

一、概念

1．能量能量是牛頓沒(méi)有留給我們的少數(shù)力學(xué)概念之一，但是在牛頓之前，我們就能發(fā)現(xiàn)它的萌芽．能量及其守恒的思想在伽利略的實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)顯現(xiàn)出來(lái)了．在伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)中，小球在另一個(gè)斜面上停下來(lái)的位置總是與它出發(fā)的豎直高度相同，看起來(lái)好像小球“記得”自己的起始高度，由這一事實(shí)我們認(rèn)為是“守恒量”，并且把這個(gè)量叫做能量或能．

2．守恒宇宙中有各種形式的能量，并且它們之間可以相互轉(zhuǎn)化，能量在任何過(guò)程中都守恒．但要注意自然界中某幾種形式的能量轉(zhuǎn)化與守恒是有條件．256精選ppt

二、能量的轉(zhuǎn)化各種不同形式的能量可以相互轉(zhuǎn)化，并且在轉(zhuǎn)化過(guò)程中能量總是守恒的．說(shuō)明：(1)某種形式的能減少，一定存在其他形式的能增加，且減少量和增加量一定相等．

(2)某個(gè)物體的能量減少，一定存在其他物體的能量增加，且減少量和增加量一定相等．

三、勢(shì)能同一物體位置越高，我們就認(rèn)為它的勢(shì)能越大．

1．定義：相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能．

2．特征：勢(shì)能存在于相互作用的兩物體之間，即勢(shì)能屬于系統(tǒng)．

3．勢(shì)能的表現(xiàn)形式：重力勢(shì)能、彈性勢(shì)能，以后還要學(xué)到的電勢(shì)能、分子勢(shì)能等．257精選ppt

四、動(dòng)能定義：物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能．說(shuō)明：動(dòng)能是一個(gè)狀態(tài)量，動(dòng)能的大小與物體的運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)，只與物體的質(zhì)量和運(yùn)動(dòng)速度的大小有關(guān)．

五、動(dòng)能和勢(shì)能的轉(zhuǎn)化與守恒圖示為伽利略的理想斜面示意圖．伽利略發(fā)現(xiàn)：無(wú)論斜面B比斜面A陡些或緩些，小球最后總能上升到同一高度的斜面上的某點(diǎn)，這點(diǎn)距斜面底端的豎直高度與它出發(fā)時(shí)的高度相同．這個(gè)過(guò)程中，勢(shì)能先轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，動(dòng)能又轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，動(dòng)能和勢(shì)能的總量保持不變，因此小球還能上升到與出發(fā)點(diǎn)等高處．258精選ppt

方法探究

一、關(guān)于守恒量

例1

試以“伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)”為例，說(shuō)明引入能量概念的理由．

解析從描述守恒量的角度進(jìn)行分析．如果不引入能量概念，我們也可以對(duì)“伽利略的斜面理想實(shí)驗(yàn)”做這樣的描述：“為了提高小球，伽利略施加了與重力方向相反的力．當(dāng)他釋放小球時(shí)，重力使小球滾下斜面．在斜面的底部，小球由于慣性而滾上另一斜面．”然而，這樣的描述無(wú)法表達(dá)在空氣阻力和摩擦力小到可以忽略的情況下，小球總是能夠滾到與起始點(diǎn)相同的高度，無(wú)法描述小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的守恒量．因此，從描述守恒量的需求來(lái)看，引入能量的概念是十分必要的．

答案

見(jiàn)解析

點(diǎn)評(píng)引入能量的概念，是在物理學(xué)發(fā)展中追尋守恒量的一個(gè)重要實(shí)例．259精選ppt

例2

行駛中的汽車(chē)制動(dòng)后滑行一段距離,最后停下來(lái)；流星在夜空中墜落，并發(fā)出明亮的光焰；降落傘在空中勻速下降．上述不同現(xiàn)象中所包含的相同的物理過(guò)程是(

)

A．物體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量

B．物體的勢(shì)能轉(zhuǎn)化為其他形式的能量

C．物體的能量從一種形式轉(zhuǎn)化為其他形式

D．物體的能量只會(huì)減小不會(huì)增加

分析一切運(yùn)動(dòng)過(guò)程都滿(mǎn)足一定的守恒定律．能量是一切運(yùn)動(dòng)物體最普遍的守恒量．

解析汽車(chē)制動(dòng)后受到摩擦阻力的作用，動(dòng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能；流星在空中墜落時(shí)受到空氣阻力的作用，機(jī)械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能；降落傘在空中勻速下降，受到空氣阻力的作用，勢(shì)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能．故C選項(xiàng)正確．

答案

C

點(diǎn)評(píng)能量轉(zhuǎn)化有不同的過(guò)程與形式，而在不同的轉(zhuǎn)化過(guò)程中，能量的總量總是保持不變的，即能量是守恒的．260精選ppt

二、關(guān)于動(dòng)能、勢(shì)能

例3

以豎直上拋的小球?yàn)槔f(shuō)明小球的勢(shì)能和動(dòng)能的相互轉(zhuǎn)化情況，在這個(gè)例子中是否存在著能的總量保持不變？(空氣阻力不計(jì))

解析豎直上拋運(yùn)動(dòng)的小球，在上升過(guò)程中動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能，達(dá)到最高點(diǎn)時(shí)，動(dòng)能為零，勢(shì)能達(dá)到最大；在下落過(guò)程中，勢(shì)能逐漸減小，動(dòng)能逐漸增大，勢(shì)能又轉(zhuǎn)化為動(dòng)能．在小球運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中，小球的能的總量保持不變．

答案

見(jiàn)解析

點(diǎn)評(píng)在本題中，若存在空氣阻力，則這一過(guò)程還伴隨著內(nèi)能的轉(zhuǎn)化，動(dòng)能與勢(shì)能的總量不再守恒，故某幾種能量的轉(zhuǎn)化和守恒需要特定的條件．261精選ppt

互動(dòng)平臺(tái)

能量守恒定律的發(fā)現(xiàn)這個(gè)偉大的定律的完成得益于三位科學(xué)家，最早的一位是被稱(chēng)為“瘋子”的德國(guó)醫(yī)生邁爾(1814—1878)．1840年邁爾開(kāi)始在漢堡獨(dú)立行醫(yī)，他對(duì)萬(wàn)事總要問(wèn)個(gè)為什么，而且必親自觀察、研究、實(shí)驗(yàn)．1840年2月22日，他作為一名隨船醫(yī)生跟著一支船隊(duì)來(lái)到了印度尼西亞．一天，船隊(duì)在加爾各達(dá)登陸，船員因水土不服都生起病來(lái)，于是邁爾依老辦法給船員們放血治療．在德國(guó)，醫(yī)治這種病時(shí)只需在病人靜脈血管上扎一針，就會(huì)放出一股黑紅的血來(lái)，可是在這里，從靜脈里流出的仍然是鮮紅的血．于是，邁爾開(kāi)始思考：人的血液所以是紅的是因?yàn)槔锩婧醒酰踉谌梭w內(nèi)燃燒產(chǎn)生熱量，維持人的體溫．這里天氣炎熱，人要維持體溫不需要燃燒那么多氧了，所以靜脈里的血仍然是鮮紅的．那么，人身上的262精選ppt熱量到底是從哪來(lái)的？頂多500克的心臟，它的運(yùn)動(dòng)根本無(wú)法產(chǎn)生如此多的熱量，無(wú)法光靠它維持人的體溫．那體溫是靠全身血肉維持的了，而這又靠人吃的食物而來(lái)，不論吃肉吃菜，都一定是由植物而來(lái)，植物是靠太陽(yáng)的光熱而生長(zhǎng)的．太陽(yáng)的光熱呢？太陽(yáng)如果是一塊煤，那么它能燒4600年，這當(dāng)然不可能，那一定是別的原因了,是我們未知的能量了.他大膽地推出,太陽(yáng)中心約2750萬(wàn)度(現(xiàn)在我們知道是1500萬(wàn)度),邁爾越想越多,最后歸結(jié)到一點(diǎn)：能量如何轉(zhuǎn)化(轉(zhuǎn)移)?他一回到漢堡就寫(xiě)了一篇《論無(wú)機(jī)界的力》,并用自己的方法測(cè)得熱功當(dāng)量為365千克(力)米/千卡.他將論文投到《物理年鑒》,卻得不到發(fā)表,只好發(fā)表在一本名不見(jiàn)經(jīng)傳的醫(yī)學(xué)雜志上.他到處演說(shuō)：“你們看,太陽(yáng)揮灑著光與熱,地球上的植物吸收了它們，并生出化學(xué)物質(zhì)……”可是，即使如此物理學(xué)家們也無(wú)法相信他的話，很不尊敬地稱(chēng)他為“瘋子”．263精選ppt另外兩位是英國(guó)科學(xué)家焦耳(1818—1889)和數(shù)學(xué)教授威廉·湯姆孫(1824—1907)．1840年，焦耳發(fā)現(xiàn)將通電的金屬絲放入水中，水會(huì)發(fā)熱，通過(guò)精密地測(cè)試，他發(fā)現(xiàn)：通電導(dǎo)體所產(chǎn)生的熱量與電流強(qiáng)度的平方、導(dǎo)體的電阻以及通電時(shí)間成正比．這就是焦耳定律．1841年10月，他的論文在《哲學(xué)雜志》上刊出．隨后，他又發(fā)現(xiàn)無(wú)論化學(xué)能，電能所產(chǎn)生的熱都相當(dāng)于一定的功，即460千克(力)米/千卡．1845年，他帶上自己的實(shí)驗(yàn)儀器及報(bào)告，參加在劍橋舉行的學(xué)術(shù)會(huì)議．他當(dāng)場(chǎng)做完實(shí)驗(yàn)，并宣布：自然界的力(能)是不能毀滅的，哪里消耗了機(jī)械力(能)，總得到相當(dāng)?shù)臒幔膳_(tái)下那些赫赫有名的大科學(xué)家對(duì)這種新理論都搖頭，連法拉第也說(shuō)：“這不太可能吧．”當(dāng)時(shí)的威廉·湯姆孫(1824—1907)是一位數(shù)學(xué)教授，他8歲隨父親去大學(xué)聽(tīng)課，10歲正式考入該大學(xué)，乃是一位科學(xué)奇才，而今天聽(tīng)到一個(gè)啤酒匠在這里亂嚷一些奇怪的理論，就非常不禮貌地當(dāng)場(chǎng)退出會(huì)場(chǎng)．264精選ppt焦耳沒(méi)把人們的不理解放在心上，他繼續(xù)做實(shí)驗(yàn)，這樣一直做了40年，他把熱功當(dāng)量精確到了423.9千克(力)米/千卡．1847年，他帶著自己新設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)又來(lái)到英國(guó)科學(xué)協(xié)會(huì)的會(huì)議現(xiàn)場(chǎng)．在他極力懇求下，會(huì)議主席才給他很少的時(shí)間讓他只做實(shí)驗(yàn)，不做報(bào)告．焦耳一邊當(dāng)眾演示他的新實(shí)驗(yàn)，一邊解釋?zhuān)骸澳銈兛矗瑱C(jī)械能是可以定量地轉(zhuǎn)化為熱的，反之一千卡的熱也可以轉(zhuǎn)化為423.9千克(力)米的功……”突然，臺(tái)下有人大叫道：“胡說(shuō)，熱是一種物質(zhì)，是熱素，他與功毫無(wú)關(guān)系．”這人正是湯姆孫．焦耳冷靜地回答道：“熱不能做功，那蒸汽機(jī)的活塞為什么會(huì)動(dòng)？能量要是不守恒，永動(dòng)機(jī)為什么總也造不成？”焦耳平淡的幾句話頓時(shí)使全場(chǎng)鴉雀無(wú)聲．臺(tái)下的教授們不由得認(rèn)真思考起來(lái)，有的對(duì)焦耳的儀器左看右看，有的就開(kāi)始爭(zhēng)論起來(lái)．湯姆孫碰了釘子后,也開(kāi)始思考,他自己開(kāi)始做試驗(yàn),找資料,沒(méi)想到竟發(fā)現(xiàn)了邁爾幾年前發(fā)表的那篇文章，其思想與焦耳的完全一致！他帶上自己的試驗(yàn)成果和邁爾的論文去找焦耳，他抱定負(fù)荊請(qǐng)罪的決心，要請(qǐng)焦耳共同探討這個(gè)發(fā)現(xiàn)．265精選ppt在啤酒廠里湯姆孫見(jiàn)到了焦耳，看著焦耳的試驗(yàn)室里各種自制的儀器，他深深為焦耳的堅(jiān)韌不拔而感動(dòng)．湯姆孫拿出邁爾的論文，說(shuō)道：“焦耳先生，看來(lái)您是對(duì)的，我今天是專(zhuān)程來(lái)認(rèn)錯(cuò)的．您看，我是看了這篇論文后，才感到您是對(duì)的．”焦耳看到論文，臉上頓時(shí)喜色全失：“湯姆孫教授，可惜您再也不能和他討論問(wèn)題了．這樣一個(gè)天才因?yàn)椴槐蝗死斫?已經(jīng)跳樓自殺了,雖然沒(méi)被摔死，但已經(jīng)神經(jīng)錯(cuò)亂了．”湯姆孫低下頭，半天無(wú)語(yǔ)．一會(huì)兒，他抬起頭，說(shuō)道：“真的對(duì)不起，我這才知道我的罪過(guò)．過(guò)去，我們這些人給了您多大的壓力呀．請(qǐng)您原諒，一位科學(xué)家在新觀點(diǎn)面前有時(shí)也會(huì)表現(xiàn)得很無(wú)知的．”一切都變得光明了，兩人并肩而坐，開(kāi)始研究起實(shí)驗(yàn)來(lái)．

1853年，兩人終于共同完成能量守恒和轉(zhuǎn)化定律的精確表述．266精選ppt

互動(dòng)訓(xùn)練

1．如圖所示，用一輕繩系一小球懸于O點(diǎn)．現(xiàn)將小球拉至水平位置，然后釋放，不計(jì)阻力．小球下落到最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列表述正確的是[2009年高考·廣東文科基礎(chǔ)](

)

A．小球的機(jī)械能守恒

B．小球所受的合力不變

C．小球的動(dòng)能不斷減小

D．小球的重力勢(shì)能增加

答案

A267精選ppt

2．下列物體中，具有動(dòng)能的是(

)

A．房頂上的瓦片

B．公路上行駛的汽車(chē)

C．課桌上的書(shū)本

D．路旁的大樹(shù)

解析本題考查動(dòng)能的概念，根據(jù)動(dòng)能的概念——運(yùn)動(dòng)的物體具有的能量叫動(dòng)能，可知B選項(xiàng)正確．

答案

B

點(diǎn)評(píng)動(dòng)能與物體的質(zhì)量、速度有關(guān)，故也與參照系的選取有關(guān)，沒(méi)有特別說(shuō)明的情況下一般選取大地為參照系．268精選ppt課時(shí)18功

課前導(dǎo)航

桔槔是我國(guó)古代勞動(dòng)人民在生產(chǎn)實(shí)踐中發(fā)明創(chuàng)造的一種提水工具，是我國(guó)勞動(dòng)人民聰明與智慧的結(jié)晶．如圖18－1所示，從桔槔的設(shè)計(jì)、安裝到使用都涉及機(jī)械學(xué)、力學(xué)以及功能原理等方面的知識(shí)，有許多奧妙值得我們發(fā)掘與探索．

請(qǐng)你思考：一個(gè)力是否對(duì)物體做功？做功的多少跟哪些因素有關(guān)？圖18－1269精選ppt

基礎(chǔ)梳理

知識(shí)精析

一、功的概念物體在力的作用下，若在力的方向上發(fā)生了位移，力就對(duì)物體做了功．

力和物體在力的方向上發(fā)生的位移是力對(duì)物體做功的兩要素．基本要求1．初步認(rèn)識(shí)做功與能量變化的關(guān)系．2．理解功的概念，知道做功的兩個(gè)要素．3．明確功是標(biāo)量，知道W＝Flcosα的適用范圍，會(huì)用功的公式進(jìn)行計(jì)算．4．理解正功、負(fù)功的概念，會(huì)根據(jù)公式計(jì)算多個(gè)力的總功．發(fā)展要求初步理解通過(guò)化變力為恒力來(lái)處理變力做功的思想方法．270精選ppt

二、功的計(jì)算式W＝Flcosa

a是力F與位移l方向的夾角．當(dāng)0≤a＜90°時(shí)，W＞0，表示力對(duì)物體做正功；當(dāng)90°＜a≤180°時(shí)，W＜0，表示力對(duì)物體做負(fù)功；當(dāng)a＝90°時(shí)，W＝0，表示力對(duì)物體不做功．注意：l是指力F的作用點(diǎn)發(fā)生的位移．

三、合力功與分力功當(dāng)有幾個(gè)力同時(shí)對(duì)物體做功時(shí)，通常先把這幾個(gè)力的合力求出來(lái)，再利用公式W＝F合·l·cosa求合力做功的大小，也可以先求出各個(gè)分力做的功，然后利用代數(shù)和求總功．271精選ppt

四、對(duì)功的定義式的理解

1．功的公式：W＝Flcosa，只適用于大小和方向均不變的恒力做功，公式中的l是指力的作用點(diǎn)發(fā)生的位移，a是指力的方向和位移的方向的夾角．W是可正可負(fù)的(當(dāng)然也可能為0)，從公式容易看出，W的正負(fù)完全取決于cosa的正負(fù)，也就是a的大?。?/p>

2．公式W＝Flcosa可以理解為：功W等于力在位移方向上的分量Fcosa與位移l的乘積；或功W等于力F與位移在力的方向上的分量lcosa的乘積．

3．由公式可以看出，某個(gè)力對(duì)物體所做的功只跟這個(gè)力、力的作用點(diǎn)發(fā)生的位移以及力與位移的夾角有關(guān)，而跟物體是否還受到其他力的作用無(wú)關(guān)，跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也無(wú)關(guān)．272精選ppt

4．理解功的公式中的l同一物體的運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于不同的參考系，位移是不同的，因此對(duì)不同的參考系，同一過(guò)程中算出的功也就不同．為了避免這種結(jié)果的“不確定性”，在計(jì)算功時(shí)，位移通常都是以地面為參考系的．

五、用微元法求變力做的功對(duì)于變力做功，不能直接用W＝Flcosa進(jìn)行計(jì)算，但是我們可以把運(yùn)動(dòng)過(guò)程分成很多小段，每一小段內(nèi)可認(rèn)為F是恒力，用W＝Flcosa求出每一小段內(nèi)力F所做的功，然后累加起來(lái)就得到整個(gè)過(guò)程中變力所做的功．這種處理問(wèn)題的方法稱(chēng)為微元法，這種方法具有普遍的適用性．在高中階段主要用于解決大小不變、方向與運(yùn)動(dòng)方向相同或相反的變力的做功問(wèn)題．273精選ppt

方法探究

一、判斷力是否做功

例1

在下圖中的幾種情形中所提到的力沒(méi)有做功的是(

)274精選ppt

解析在A、B、C、D各圖中，只有D圖中的受力物體沒(méi)有發(fā)生位移，故D圖中所提到的力做的功為零．

答案

D

點(diǎn)評(píng)一方面要注意當(dāng)物體沒(méi)有發(fā)生位移時(shí)作用在其上的所有外力都不做功，另一方面要注意物體在某幾個(gè)力的作用下(做功)發(fā)生了位移，有可能某些作用力不做功，如圖B、C中的重力和支持力．

二、關(guān)于摩擦力做功問(wèn)題

1．摩擦力(包括滑動(dòng)、靜摩擦力)和其他力一樣，可能不做功，可能做負(fù)功，可能做正功．

2．一對(duì)靜摩擦力做功的代數(shù)和一定為零．

3．一對(duì)滑動(dòng)摩擦力不可能同時(shí)不做功，做功之和一定為負(fù)值，伴隨著內(nèi)能的轉(zhuǎn)化．275精選ppt

例2

如圖18－2所示，在光滑的水平面上有一輛靜止的小車(chē)，一小木塊以水平初速度v0從小車(chē)的左端沿其粗糙的上表面開(kāi)始滑動(dòng)．當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的位移為l1時(shí)，木塊運(yùn)動(dòng)的位移為l2，木塊和小車(chē)恰好達(dá)到相同的速度v(v<v0)，此后木塊和小車(chē)一起做勻速運(yùn)動(dòng)．已知木塊與小車(chē)間的滑動(dòng)摩擦力的大小為f，求在此過(guò)程中木塊與小車(chē)間的滑動(dòng)摩擦力分別對(duì)小車(chē)和木塊所做的功．

圖18－2276精選ppt

解析木塊在小車(chē)上發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中，木塊對(duì)小車(chē)的滑動(dòng)摩擦力向右，與小車(chē)的位移方向相同，滑動(dòng)摩擦力對(duì)小車(chē)做正功，即W1＝f·l1．小車(chē)對(duì)木塊的滑動(dòng)摩擦力向左，與木塊的位移方向相反，滑動(dòng)摩擦力對(duì)木塊做負(fù)功，即W2＝－f·l2，并且有W1＋W2＝－f(l2－l1)＝－fΔl．

答案

見(jiàn)解析

點(diǎn)評(píng)

①由本例可知，求功的計(jì)算式中的l一般要取大地為參考系．

②題中小車(chē)的位移應(yīng)取l1而不是l2，要區(qū)別作用點(diǎn)(物)發(fā)生的位移與作用點(diǎn)的改變．

③以后會(huì)學(xué)到：W1＋W2＝－f·Δl(等于這一過(guò)程轉(zhuǎn)化的內(nèi)能)．277精選ppt

變式訓(xùn)練1

如圖18－3甲所示，質(zhì)量分別為m、M的A、B兩木塊疊放在光滑的水平桌面上，A與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)用一水平拉力F作用于B上，使A和B保持相對(duì)靜止地向右運(yùn)動(dòng)一段位移s，則在此過(guò)程中摩擦力對(duì)A做的功為_(kāi)_______，對(duì)B做的功為_(kāi)_______．

圖18－3甲278精選ppt

解析求摩擦力做的功，首先應(yīng)找出A、B兩木塊所受摩擦力的大小及方向，然后再分析兩者的位移，最后根據(jù)功的表達(dá)式求解．對(duì)A、B進(jìn)行受力分析，如圖18－3乙、丙所示．

乙丙圖18－3對(duì)A、B組成的整體運(yùn)用牛頓第二定律得：

a＝279精選ppt隔離木塊A，由牛頓第二定律得：

fBA＝－fAB＝F靜摩擦力對(duì)木塊A做的功為：

WfBA＝fBA·s＝Fs靜摩擦力對(duì)木塊B做的功為：

WfAB＝－fBA·s＝－Fs本題中靜摩擦力對(duì)木塊A做正功，對(duì)木塊B做負(fù)功．這對(duì)靜摩擦力做的功的代數(shù)和為：

W＝WfAB＋WfBA＝0．

答案

Fs

－Fs280精選ppt

三、關(guān)于功的定義式

例3如圖18－4甲所示，重物的質(zhì)量m＝1kg，動(dòng)滑輪的質(zhì)量忽略不計(jì)．現(xiàn)豎直向上拉動(dòng)細(xì)繩，使重物由靜止開(kāi)始以a＝5m/s2的加速度勻加速上升，則在1s內(nèi)拉力F做的功為多少？(g取10m/s2)

圖18－4甲281精選ppt

解析由圖可知拉細(xì)繩的力為F，則滑輪對(duì)重物的拉力為2F，由牛頓第二定律，有：

2F－mg＝ma解得：F＝7.5N

圖18－4乙282精選ppt又由題意知重物在1s內(nèi)上升的距離為：

h＝at2＝2.5m故拉力的作用點(diǎn)上升的距離如圖18－4乙所示，有：

h′＝2h＝5m由功的定義知拉力做的功為：

W＝F·h′＝37.5J．

答案

37.5J

點(diǎn)評(píng)

①本題要注意拉力的作用點(diǎn)為繩上某處，并非重物．

②本題還可以根據(jù)拉力做的功等于滑輪拉重物做的功進(jìn)行求解，即W＝2F·h＝37.5J．283精選ppt

變式訓(xùn)練2如圖18－5甲所示，重物P放在一長(zhǎng)木板OA上，將長(zhǎng)木板繞O端轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)小角度的過(guò)程中，重物P相對(duì)于長(zhǎng)木板始終保持靜止．關(guān)于長(zhǎng)木板對(duì)重物P的摩擦力和支持力的做功情況，下列判斷正確的是(

)

圖18－5甲

A．摩擦力對(duì)重物不做功B．摩擦力對(duì)重物做負(fù)功

C．支持力對(duì)重物不做功D．支持力對(duì)重物做正功284精選ppt

解析

P的受力情況如圖18－5乙所示，由圖可知支持力始終與位移方向相同，故支持力對(duì)重物做正功；靜摩擦力的方向沿長(zhǎng)木板向上，任一時(shí)刻都與位移的方向垂直，故靜摩擦力對(duì)重物不做功．

圖18－5乙

答案

AD

點(diǎn)評(píng)本題中的支持力與靜摩擦力都是變力，不能直接套用公式，要用微元法把時(shí)間分成無(wú)限多的小段，之后會(huì)發(fā)現(xiàn)支持力FN總與Δl同方向，f總與Δl垂直．285精選ppt

互動(dòng)平臺(tái)

育才老師和細(xì)心同學(xué)關(guān)于計(jì)算幾個(gè)同時(shí)作用于物體的力所做的總功的對(duì)話細(xì)心:老師，因?yàn)楣κ菢?biāo)量，在計(jì)算幾個(gè)同時(shí)作用于物體的力所做的總功時(shí)，可以先求出每個(gè)力分別做的功，再求它們的代數(shù)和；也可以先求合力，再求合力做的功．育才:你說(shuō)得很正確，但在具體的問(wèn)題中，常采用第一種方法計(jì)算合力做的功．

粗心同學(xué)和細(xì)心同學(xué)關(guān)于功的正負(fù)問(wèn)題的對(duì)話粗心:當(dāng)力和物體位移間的夾角大于90°時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功，是不是表示功的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向相反？細(xì)心:我問(wèn)你功是矢量還是標(biāo)量？粗心:標(biāo)量．細(xì)心:標(biāo)量怎么會(huì)有方向呢？粗心:我懂了.負(fù)功表示物體克服阻力做功.并不表示方向.細(xì)心:還不錯(cuò)嘛！286精選ppt

互動(dòng)訓(xùn)練

1．如圖所示，物體沿弧形軌道滑下后到達(dá)足夠長(zhǎng)的水平傳送帶上，傳送帶沿圖示方向勻速運(yùn)行．則傳送帶對(duì)物體做功的情況可能是(

)

A．始終不做功

B．先做負(fù)功后做正功

C．先做正功后不做功

D．先做負(fù)功后不做功287精選ppt

解析設(shè)傳送帶的速度大小為v1，物體剛滑上傳送帶時(shí)的速度大小為v2．

a．當(dāng)v1＝v2時(shí)，物體隨傳送帶一起勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶與物體之間不存在摩擦力，即傳送帶對(duì)物體始終不做功．選項(xiàng)A正確．

b．當(dāng)v1＞v2時(shí)，物體相對(duì)傳送帶向左運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向右，則物體先做勻加速運(yùn)動(dòng)直到速度達(dá)到v1再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物體先做正功后不做功．選項(xiàng)C正確．

c．當(dāng)v1＜v2時(shí)，物體相對(duì)于傳送帶向右運(yùn)動(dòng)，物體受到的滑動(dòng)摩擦力方向向左，則物體先做勻減速運(yùn)動(dòng)直到速度為v1再做勻速運(yùn)動(dòng)，故傳送帶對(duì)物體先做負(fù)功后不做功．選項(xiàng)D正確．

答案

ACD288精選ppt

2．物體沿直線運(yùn)動(dòng)的v－t

關(guān)系如圖所示，已知在第1s內(nèi)合外力對(duì)物體做的功為W，則[2007年高考·上海物理卷](

)

A．從第1s末到第3s末合外力做的功為4W

B．從第3s末到第5s末合外力做的功為－2W

C．從第5s末到第7s末合外力做的功為W

D．從第3s末到第4s末合外力做的功為－0.75W289精選ppt

解析從第1s末到第3s末，物體受到的合外力為零，做的功為零，選項(xiàng)A錯(cuò)．從第3s末到第5s末，物體受到的合外力為-

，位移為2s，合外力方向與位移方向相反，故W2＝·2s·cosp＝-W，選項(xiàng)B錯(cuò)．從第5s末到第7s末，物體受到的合外力為-

，位移為-2s，合外力方向與位移方向相同，故W3＝·2s·cos0＝W，選項(xiàng)C正確．從第3s末到第4s末，物體受到的合外力為-

，位移為

s,合外力方向與位移方向相反,故W4＝·s·cosp＝-0.75W,選項(xiàng)D正確．

答案

CD290精選ppt

3．一物體在外力的作用下從靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，合外力方向不變，大小隨時(shí)間的變化如圖所示．設(shè)該物體在t0和2t0時(shí)刻相對(duì)于出發(fā)點(diǎn)的位移分別是x1和x2，速度分別是v1和v2，合外力從開(kāi)始至t0時(shí)刻做的功是W1，從t0至2t0時(shí)刻做的功是W2，則[2009年高考·海南物理卷](

)

A．x2＝5x1，v2＝3v1 B．x1＝9x2，v2＝5v1

C．x2＝5x1，W2＝8W1 D．v2＝3v1，W2＝9W1291精選ppt

答案

AC292精選ppt課時(shí)19功率

課前導(dǎo)航

搬運(yùn)工可用手將裝滿(mǎn)水泥漿的翻斗車(chē)推到樓頂，也可以用起重吊車(chē)將同一翻斗車(chē)吊到樓頂；耕同一塊地可以用牛耕，也可以用拖拉機(jī)耕；挖土?xí)r，可以用人工挖，也可以用挖掘機(jī)挖．

請(qǐng)你思考：

1．人工和機(jī)器在完成同一件工作的過(guò)程中，做功有何關(guān)系？

2．人工和機(jī)器在完成同一件工作時(shí)的快慢有何差別？293精選ppt

基礎(chǔ)梳理基本要求1．理解功率的概念，能運(yùn)用功率的定義式P＝進(jìn)行有關(guān)計(jì)算．2．理解額定功率與實(shí)際功率的概念．3．了解平均功率與瞬時(shí)功率的含義．4．根據(jù)功率的定義式推導(dǎo)P＝Fv，并能用于分析、計(jì)算和解釋現(xiàn)象．5．能分析汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率—定時(shí)，牽引力與速度之間的關(guān)系．發(fā)展要求通過(guò)對(duì)各種機(jī)械的功率的探究和有關(guān)功率的測(cè)量，認(rèn)識(shí)功率概念在生活中的應(yīng)用．294精選ppt

知識(shí)精析

一、功率力在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)物體所做的功跟完成這些功所用時(shí)間的比值，叫做這個(gè)力的功率．功率是表示力對(duì)物體做功快慢的物理量．

1．定義式：P＝

P＝是求某力在一段時(shí)間內(nèi)或一個(gè)過(guò)程中的平均功率,只有當(dāng)物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，其值才等于瞬時(shí)功率．

2．計(jì)算式

P＝Fvcos_a，其中a是F與v之間的夾角．對(duì)力F的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：

(1)力F可以是恒力，也可以是變力；

(2)力F可以是某一個(gè)力，也可以是某幾個(gè)力的合力．295精選ppt也就是說(shuō)，利用P＝Fvcosα這一表達(dá)式，可以求恒力在某時(shí)刻的功率，也可以求變力在某時(shí)刻的功率；可以求某個(gè)力的功率，也可以求合力的功率．對(duì)速度v的理解要注意以下兩點(diǎn)：

(1)物體的速度可能是恒定的，也可能是變化的；

(2)物體的速度大小、方向都發(fā)生變化時(shí)，仍可以求力的功率．如平拋物體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，盡管物體的速度大小、方向都不斷發(fā)生改變，但重力的方向及大小都不變，而物體的豎直分速度vy＝gt．因此，平拋物體經(jīng)時(shí)間t，重力的瞬時(shí)功率P＝mg·vy＝mg·gt＝mg2t．在恒力作用下，物體做變速運(yùn)動(dòng)，如果v是某一時(shí)刻的瞬時(shí)速度，則P＝Fvcosα表示該力在該時(shí)刻的瞬時(shí)功率；如果v是某一段時(shí)間內(nèi)的平均速度，則P＝Fvcosα

表示該力在這段時(shí)間內(nèi)的平均功率．

3．國(guó)際單位制中，功率的單位是瓦特(符號(hào)：W)，且1W＝1J/s．296精選ppt

二、額定功率和實(shí)際功率

1．額定功率是指動(dòng)力機(jī)械在正常條件下長(zhǎng)時(shí)間工作所能提供的最大功率，通常在銘牌上標(biāo)明，它是人們對(duì)機(jī)械選擇所依據(jù)的重要配置參數(shù)．

2．實(shí)際功率是指機(jī)械在正常工作的過(guò)程中實(shí)際輸出的功率，它一般比額定功率要?。?/p>

3．在工作過(guò)程中，實(shí)際功率可以等于額定功率(稱(chēng)為滿(mǎn)負(fù)荷工作)，也可以短時(shí)間內(nèi)略大于額定功率(稱(chēng)為超負(fù)荷工作)，但是決不能長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作，這樣會(huì)損壞機(jī)械設(shè)備，縮短其使用壽命，甚至導(dǎo)致事故發(fā)生．297精選ppt

三、關(guān)于公式P＝Fv的討論

1．當(dāng)功率P一定時(shí)，F(xiàn)∝，即速度越小，其做功的力就越大．例如，當(dāng)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率一定時(shí)，上坡時(shí)由于要增大牽引力，司機(jī)就只能用換擋的辦法減小速度以獲得較大的牽引力．

2．當(dāng)速度v一定時(shí)，P∝F，即做功的力越大，它的功率也越大．例如，汽車(chē)從平路到上坡，若要保持速度不變，必須加大油門(mén)，增大發(fā)動(dòng)機(jī)功率來(lái)得到較大的牽引力．

3．當(dāng)力F一定時(shí)，P∝v，即速度越大，功率越大．例如，起重機(jī)吊同一物體以不同的速度勻速上升，輸出功率不等，速度越大，起重機(jī)的輸出功率越大．298精選ppt

方法探究

一、對(duì)功率的理解

例1一種測(cè)定運(yùn)動(dòng)員體能的裝置如圖19－1所示，運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為m1，繩拴在腰間沿水平方向跨過(guò)滑輪(不計(jì)滑輪摩擦及其重量)懸掛重物m2，人用力蹬傳送帶而人的重心不動(dòng)，使傳送帶上側(cè)以速度v向右運(yùn)動(dòng)．下列關(guān)于人對(duì)傳送帶做功的四種說(shuō)法中，正確的是(

)

圖19－1

A．人對(duì)傳送帶做功

B．人對(duì)傳送帶不做功

C．人對(duì)傳送帶做功的功率為m2gv

D．人對(duì)傳送帶做功的功率為(m1＋m2)gv299精選ppt

解析因人的重心相對(duì)于地面不變，故人受到的摩擦力大小等于m2g，因此人對(duì)傳送帶的摩擦力大小為m2g，方向向右．由于傳送帶在該力的方向上有位移，因此人對(duì)傳送帶做正功，做功的功率P＝m2gv．

答案

AC

點(diǎn)評(píng)在恒力作用下物體沿力的方向做勻速運(yùn)動(dòng)，則該力做功的功率既可以用公式P＝求，也可以用公式P＝Fv求．300精選ppt

二、平均功率與瞬時(shí)功率

例2

如圖19－2甲所示，滑輪的質(zhì)量和滑輪與繩之間的摩擦均不計(jì)，質(zhì)量為2kg的物體在力F的作用下由靜止開(kāi)始向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系如圖19－2乙所示．則(取g＝10m/s2)(

)

圖19－2

A．物體的加速度大小為2m/s2

B．F的大小為21N

C．4s末，F(xiàn)做功的瞬時(shí)功率為42W

D．4s內(nèi)，F(xiàn)做功的平均功率為42W301精選ppt

分析

(1)v－t圖象的斜率表示物體運(yùn)動(dòng)的加速度．

(2)求平均功率一般用P＝，求瞬時(shí)功率一般用P＝Fvcosα．

解析由v－t圖象可得：物體的加速度a＝0.5m/s2由牛頓第二定律得：2F－mg＝ma所以F＝＝10.5N

4s末，F(xiàn)做功的瞬時(shí)功率為：

P＝F·2v＝10.5×2×2W＝42W

4s內(nèi)，F(xiàn)做功的平均功率為：

W＝21W．

答案

C

點(diǎn)評(píng)注意：本題中力的作用點(diǎn)的速度是物體運(yùn)動(dòng)速度的2倍．302精選ppt如圖19－3甲所示，一質(zhì)量為m的物體，從傾角為θ的光滑斜面頂端由靜止下滑，開(kāi)始下滑時(shí)離地面的高度為h．當(dāng)物體滑至斜面底端時(shí)，重力的瞬時(shí)功率為(

)

圖19－3甲

A．mg B．mgsinθ

C．mgcosθ D．mgsin2

θ303精選ppt

分析求某力的瞬時(shí)功率用公式P＝Fvcosα．

解析由動(dòng)力學(xué)規(guī)律知道，物體沿光滑斜面下滑時(shí)做勻加速運(yùn)動(dòng)，其加速度a＝gsinθ，由斜面高度h求得斜面長(zhǎng)度，即物體做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)的位移s＝物體剛滑至斜面底端時(shí)的速度v＝，剛到斜面底端時(shí)物體的受力情況如圖19－3乙所示．

圖19－3乙304精選ppt由P＝Fvcosα，得此時(shí)重力的瞬時(shí)功率為：

P＝mgvcos(－θ)即P＝mgsinθ．

答案

B

點(diǎn)評(píng)這是一道綜合性的動(dòng)力學(xué)例題，計(jì)算時(shí)要注意：當(dāng)力與速度不在一條直線時(shí)，找出力與速度方向的夾角，再運(yùn)用相關(guān)公式求解．305精選ppt

三、機(jī)車(chē)啟動(dòng)的兩種情況分析

1．以恒定功率啟動(dòng)機(jī)車(chē)以恒定的功率啟動(dòng)后，若運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中所受阻力f不變，由牽引力F＝知，F(xiàn)隨v增大而減?。鶕?jù)牛頓第二定律a＝可知,當(dāng)速度v增大時(shí)，加速度a減小，機(jī)車(chē)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)；直至F＝f時(shí)，a減小至零，此后機(jī)車(chē)的速度達(dá)到最大值而做勻速運(yùn)動(dòng)，做勻速直線運(yùn)動(dòng)的速度是vm＝．下面是這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程的簡(jiǎn)單方框圖．306精選ppt

這一過(guò)程的P-t圖象和v－t圖象分別如圖19-4甲、乙所示.

甲乙圖19－4307精選ppt

2．以恒定的加速度啟動(dòng)由公式a＝知，當(dāng)加速度a不變時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力F恒定；再由P＝F·v知，F(xiàn)一定時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際輸出功率P隨v的增大而增大，當(dāng)P增大到額定功率以后不再增大；此后，發(fā)動(dòng)機(jī)保持額定功率不變，v繼續(xù)增大，牽引力F減小，直至F＝f時(shí)，a＝0，車(chē)速達(dá)到最大值vm＝，此后機(jī)車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)．在P增至P額之前，機(jī)車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，其持續(xù)時(shí)間為：

t0＝這個(gè)v0必定小于vm，它是機(jī)車(chē)的功率增至P額時(shí)的瞬時(shí)速度．計(jì)算時(shí)，先由F－f＝ma求出F；再求出v0＝；最后根據(jù)v0＝at0求出t0．308精選ppt在P增至P額之后，機(jī)車(chē)做加速度減小的加速運(yùn)動(dòng)，直至達(dá)到vm．下面是這個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程的簡(jiǎn)單方框圖．309精選ppt這一過(guò)程的P－t圖象和v－t圖象分別如圖19－5甲、乙所示．

甲乙圖19－5注意：P＝F·v中的F僅是機(jī)車(chē)的牽引力，而非車(chē)輛所受到的合力，這一點(diǎn)在計(jì)算時(shí)極易出錯(cuò)．310精選ppt

例3

某汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，該車(chē)的質(zhì)量為5t，在運(yùn)動(dòng)中所受阻力的大小恒為車(chē)重的0.1倍．取g＝10m/s2．則：

(1)若汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)，汽車(chē)所能達(dá)到的最大速度是多少？當(dāng)汽車(chē)速度為5m/s時(shí)的加速度是多大？

(2)若汽車(chē)以恒定加速度0.5m/s2啟動(dòng)，則這一過(guò)程能維持多長(zhǎng)時(shí)間？這一過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做了多少功？311精選ppt

解析(1)汽車(chē)以額定功率啟動(dòng)，當(dāng)a＝0時(shí)，汽車(chē)速度達(dá)到最大值．由P＝Fv＝fvm，得：vm＝＝12m/s當(dāng)v＝5m/s時(shí)，有：汽車(chē)的牽引力F＝＝1.2×104N汽車(chē)的加速度a＝＝1.4m/s2．

(2)汽車(chē)以0.5m/s2的加速度運(yùn)動(dòng)時(shí)，所能達(dá)到的最大速度為：vm′＝＝8m/s這一過(guò)程能維持的時(shí)間t＝s＝16s這一過(guò)程中牽引力為恒力，做的功為：

W＝Fl＝(f＋ma)·at2＝4.8×105J．312精選ppt

答案

(1)12m/s

1.4m/s2

(2)16s

4.8×105J

點(diǎn)評(píng)汽車(chē)啟動(dòng)問(wèn)題常討論的兩種情況：以恒定功率啟動(dòng)(P一定)和以恒定的加速啟動(dòng)(F一定)．對(duì)于汽車(chē)以恒定功率啟動(dòng)類(lèi)問(wèn)題，要掌握兩種計(jì)算的方法．

①由加速度求速度的問(wèn)題，先由牛頓第二定律求牽引力，再由P＝Fv求對(duì)應(yīng)的速度．

②由速度求加速度的問(wèn)題，先由P＝Fv求牽引力，再由牛頓第二定律求對(duì)應(yīng)的加速度．對(duì)于汽車(chē)以恒定的加速啟動(dòng)類(lèi)問(wèn)題，要注意其勻加速的末狀態(tài)．當(dāng)汽車(chē)功率達(dá)到額定功率時(shí)，汽車(chē)的速度并不是它所能達(dá)到的最大速度，其后還有一個(gè)加速度減小的加速過(guò)程，這個(gè)過(guò)程結(jié)束時(shí)，其速度才達(dá)到最大速度．313精選ppt

變式訓(xùn)練2

一質(zhì)量m＝1.0×104kg的汽車(chē)，在平直的公路上行駛，其發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率和所受的阻力不變．已知汽車(chē)的速度v1＝5.0m/s時(shí)，其對(duì)應(yīng)加速度a1＝0.75m/s2；速度v2＝10m/s時(shí)，其對(duì)應(yīng)的加速度a2＝0.25m/s2．求：

(1)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出功率