第五章 机械能守恒定律

考纲要览

　　　主题 　　　　　　内容 　要求 说明 机械能 功和功率

动能和动能定理

重力做功与重力势能

功能关系 机械能守恒定律及其应用 Ⅱ

Ⅱ

Ⅱ

Ⅱ 　　　实验与探究 实验五：探究动能定理

实验六：验证机械能守恒定律 考向预测

　　纵观近几年高考,对本章考查的热点包括功和功率、动能定理、机械能守恒定律、能的转化和守恒定律.考查的特点是灵活性强、综合面大、能力要求高.涉及本章知识的命题不仅年年有、题型全、份量重,而且多年的高考压轴题均与本章的功和能知识有关.解题时需对物体或系统的运动过程进行详细分析、挖掘隐含条件,寻找临界点,综合使用动量守恒、机械能守恒或能的转化与守恒定律求解.

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

4、正负功的意义

　 （1）根据功的计算公式W=Flcosθ可得到以下几种情况：

　　①当θ＝90o时，cosθ＝0，则W＝0即力对物体不做功；

　　②当00≤θ<90o时， cosθ>0，则W>0，即力对物体做正功；

　　③当90o<θ≤180o时，则cosθ<0，即力对物体做负功，也常说成物体克服这个力做功；

（2）功的正负既不表示方向，也不表示大小，它表示：正功是动力对物体做功，负功是阻力对物