第七章第七章机械能守恒定律“有一个事实,如果你愿意,也可以说一条定律,支配着至今所知的一切自然现象……这条定律称做能量守恒定律。它指出某一个量,我们把它称为能量,在自然界经历的多种多样的变化中它不变化。那是一个最抽象的概念……”——诺贝尔物理学奖获得者费恩曼一、追寻守恒量一、追寻守恒量ABhh伽利略理想斜面实验(斜面均光滑)下滚过程上滚过程高度速度减小增大增大减小ABhh伽利略理想斜面实验(斜面均光滑)“记得”势能:(potentialenergy)动能:(kineticenergy)相互作用的物体凭借其位置而具有的能量物体由于运动而具有的能量能量(energy)动能和势能可以相互转化动能和势能可以相互转化““功”是能量转化的量度功”是能量转化的量度势能和动能势能和动能如何定量如何定量地量度地量度,如果不能回,如果不能回答这个问题,怎么能答这个问题,怎么能谈到它们的转化和守谈到它们的转化和守恒呢?恒呢?二、功二、功一个物体受到一个物体受到力力的作用,并在的作用,并在力的方向力的方向上发生了一段上发生了一段位移位移,这个力就对物体做了功,这个力就对物体做了功与与路程路程有有何不同?何不同?FF与与ll方向一致:方向一致:FlWAABBFl二、功二、功如果力的方向与物体运动的方向成某一如果力的方向与物体运动的方向成某一角度角度αα,功如何计算?,功如何计算?FF与与ll成成αα角:角:cosFlWlFαAABBFαF1F22、在国际单位制中,功的单位是_____,简称___,符号是__。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。1、功是一个___(矢/标)量,是力的空间积累1J=1N×1m=1N1J=1N×1m=1N﹒﹒mmllαFFW=__________W=__________llαFFW=____________W=____________方法:将力的方向方法:将力的方向向位移方向旋转,向位移方向旋转,当力的方向与位移当力的方向与位移方向相同时,力的方向相同时,力的方向所转过的角度方向所转过的角度((αα<180<180oo))就是力与就是力与位移方向的夹角位移方向的夹角cosFl)cos(Fl标标焦耳焦耳焦焦JJ负值负值三、正功和负功三、正功和负功什么情况下力不做功?什么情况下力做正功(或负功)?什么情况下力不做功?什么情况下力做正功(或负功)?(1)当α=π/2时,cosα=0,W=0(2)当α<π/2时,cosα>0,W>0力对物体做正功。(3)当π/2<α≤π时,cosα<0,W<0力对物体做负功,或者说物体克服力F做功。四、总功四、总功当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,如何求总功?如何求总功?(1)(1)分别求出每个力所做的功,然后分别求出每个力所做的功,然后求出所有功的求出所有功的代数和代数和。即:。即:WW总总=W=W11+W+W22+……+W+……+Wnn(2)(2)先求出物体所受的合力,然后再求先求出物体所受的合力,然后再求出出合力的功合力的功,即:,即:WW总总=F=F合合lcosαlcosα【课本例题】一个质量为m=150kg的雪橇,受到与水平方向成37o角斜向上方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离l=5m,雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求力对雪橇做的总功。3737ooFFFF阻阻ll阻合F73cosFFolFW合总N300F合J1500W总GGFFNN每一小段,就可利用公式W=Flcosα计算功。再把所有的功都加起来,就是变力整个过程所做的功。四、变力做功四、变力做功每小段都足够小直线经过时间足够短恒力处理:(微积分初步思想)12F....1234课堂练习:1、关于功的论述,下列说法中正确的是()A、力大做的功较多B、+5J的功比-5J的功多C、物体加速运动时合力的功比减速时多D、-10J的功比+5J的功多DD12问题:卫星绕地球从1位置到2位置地球引力对其做功吗...12答:做负功2、一质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,现使斜面体向右水平匀速移动距离s,则物体所受的力对其做功分别为多少?根据功的公式:WF=Fscos(π/2+θ)=-mgscosθsinθWf=fscosθ=mgsinθscosθWG=mgscosπ/2=0W合=WF+Wf+WG=0θ解:受力分析如图由共点力平衡F=mgcosθf=mgsinθsFfmg*2.如图所示,斜面a放在光滑的水平地面上,斜面光滑把物体b放在斜面...