1 追寻守恒量--能量 2 功
[学习目标] 1.了解势能、动能的概念,领会寻找守恒量是科学研究的重要思想方法.2.理解功的概念,知道W=Flcos α的适用范围,会用功的公式进行计算.3.理解正、负功的概念,会根据公式计算多个力所做的总功.
一、追寻守恒量--能量
1.伽利略的斜面实验探究如图1所示.
图1
(1)过程:将小球由斜面A上某位置由静止释放,小球运动到斜面B上.
(2)现象:小球在斜面B上速度变为0(即到达最高点)时的高度与它出发时的高度相同.
(3)结论:这一事实说明某个量是守恒的,在物理学上我们把这个量叫做能量或者能.
2.动能和势能
(1)动能:物体由于运动而具有的能量.
(2)势能:相互作用的物体凭借其位置而具有的能量.
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,这个力就对物体做了功.
2.功的公式:W=Flcos α,其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角.
3.单位:国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J.
三、正功和负功
1.力对物体做正功和负功的条件
由W=Flcos α可知
(1)当0≤α<时,W>0,力对物体做正功;
(2)当<α≤π时,W<0,力对物体做负功,或称物体克服这个力做功;
(3)当α=时,W=0,力对物体不做功.
2.总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做的总功等于:
(1)各个分力分别对物体所做功的代数和.