7．1.追寻守恒量---能量
学习目标： 1、理解动能、势能及能量的概念与意义。
2、能独立分析伽利略理想斜面实验的能量转换和守恒的实例。
3、在列举其它能量转化的事例中体会转化与守恒的普遍性。
学习过程：课前自学】请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题：
1、伽利略的理想斜面实验。
如图所示为伽利略的理想光滑斜面实验，图1中的a球从斜面a滚至斜面底端过程中，其相对于地面的高度___小球的速度___滚上斜面b的过程中相对于地面的高度___小球的速度填“增加”或“减小”）
当斜面的坡度逐渐变缓时，如图2，小球在b斜面上停下来的位置___
当斜面b的倾角减小为0时，小球可能会一直滚下去。
结论：在这个实验中，小球在另一个斜面上停下来的位置总是与它出发的竖直高度相同，小球好像记得自己与高度相关的某个量，这说明“某种东西”在小球运动过程中是不变的，后来的物理学家把这一事实说成是“某个量是守恒的”，并且把这个量叫做。
2、相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫 。物体由于运动而具有的能量叫 。动能与势能可以相互的转化，以伽利略理想斜面实验为例，小球从斜面a滚下的过程中动能 ，势能 ；小球从斜面b滚上的过程中动能 ，势能 ；当小球滚上与a相同的高度时完全转化为。
课堂**】例】以自由落体小球为例，说明小球的势能和动能的相互转化情况，在这个例子中是否存在着能的总量保持不变？
小球下落过程中能转化为能，同时高度速度。
势能与动能之和保持不变、减少或增加）
课堂练习】1、如图4所示，一根不可伸长的细绳拴着一个小球在竖直平面内摆动，图中a、b、c三点分别表示小球在摆动过程中的三个不同位置，其中a、c等高，在小球摆动的整个过程中，动能最大是在___点，在___点势能最大，如果没有空气阻力的影响，小球在a点的动能大、小或等)于在c点的动能。
2、关于伽利略的斜面实验，以下说法正确的是。
a、无论斜面是否光滑，小球滚上的高度一定与释放的高度相同。
b、实际上，小球滚上的高度会比释放的高度要小一些。
c、只有在斜面绝对光滑的理想条件下，小球滚上的高度才与释放的高度相同。
d、伽利略的斜面理想实验反映了在小球的运动过程中存在某个守恒量。
3、关于物体的势能和动能，下列说法正确的是（ ）
a、势能大的物体动能也一定大 b、势能变大的物体动能也一定变大。
c、势能变小的物体动能也一定变大 d、势能和动能没有必然联系，但在一定条件下可相互转化。
4、行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落，并发出明亮的火焰；降落伞在空中匀速下降，上述不同现象中所包含的相同的物理过程是（ ）
a、物体的动能转化为其他形式的能b、物体的势能转化为其他形式的能。
c、物体的能量从一种形式转化为其他形式 d、物体的能量只会减少不会增加。
课堂小结】7.2．功（2课时）
学习目标：1、理解功的含义、力对物体做功的条件，会分析判断一般问题中力对物体是否做功。
2、理解并掌握恒力做功的计算公式：w=f l cosα.。知道功是标量，理解正功和负功的实质。
3、知道多个力对物体所做总功的分析计算方法。
学习过程：课前自学】请同学们在阅读教材的基础上解决以下问题：
1、功和___是两个密切联系的物理量。如果一个物体在力的作用下___发生了变化，那么这个力一定对物体做了功。（功是力在空间位移上逐渐累积的作用过程。）（p57）
2和是做功的两个不可缺少的因素。（p57）
3、功的计算式p58）
当时，w＞0，表示力对物体做正功，当时，w＜0，表示力对物体做负功，当时，w=0，表示力对物体不做功。
4、下列各种情况下，力是否做功？【在相应的（ ）中打钩 】
运动员把足球踢出去后足球运动了一段距离，足球踢出后运动员对足球是否做功？
做功（ ）不做功（ ）
举重运动员把杠铃举在头顶不动保持3秒，在这3秒内运动员对杠铃是否做功？
做功（ ）不做功（ ）
小球在水平面上运动，重力对小球是否做功？水平面对小球的支持力呢？
做功（ ）不做功（ ）
某人沿楼梯下楼，重力是否做功。
做功（ ）不做功（ ）
5、质量为2kg的物体，在30n的水平拉力作用下，从静止开始沿光滑的水平桌面前进了5m，则拉力做了多少功？
思考：该物体的其它力做功吗？
6、在上题中，若物体所受的拉力f与水平方向成α角，物体沿水平桌面运动的位移为l，这种情况如何求拉力f所做的功？（只需用符号表示）
课堂**】一）对功的计算公式：w=fl cosα的理解：
例1】关于功的概念，以下说法正确的是( )
a.力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量；
b.功有正、负之分，所以功也有方向性；
c.若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移；
d.一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。
练习】用起重机把重量为2.0×104n的物体匀速地提高了5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？物体克服重力做了多少功？这些力所做的总功是多少？
二）总功的求解方法：
例2】一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成370角斜向上的拉力f=500n，在水平地面上移动的距离l =5m。雪橇与地面间的动摩擦因数为μ=0.2。求。
各力对雪橇所做的总功。
合力对物体所做的功。（已知sin370=0.6 ，cos370=0.8 ）
练习】一位质量为m =60kg的滑雪运动员，从高h=10米的斜坡顶自由下滑，如果运动员下滑过程中受到的阻力f= 50n，斜坡的倾角θ=300，运动员滑到坡底的过程中，所受的几个力所做的功各是多少？ 这些力所做的总功是多少？(g=10m/s2)
小结：求总功的两种方法。
先求（ ）再求。
先分别求出各个分力的再求。
课堂练习】1． 水平面上的物体受水平推力f作用由静止前进l，下列说法正确的是（ ）
a．有摩擦力时f做功多 b.无摩擦力时f做功多 c.上两种情况f做功一样多 d.无法确定。
2.关于功的论述，下列说法中正确的是：（
a．力越大做的功越多。
b．力对物体不做功，说明物体一定无位移。
c．功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的。
d．+5j的功比-5j的功多。
3．如右上图，物体在跟竖直方向成θ角的斜向下的推力f的作用下沿水平面移动了距离s，若物体的质量为m，物体与地面之间的摩擦力为f，则此过程中。
a、摩擦力做的功为f sb、力f做的功为fscosθ
c、力f做的功为fssind、重力做的功为mgs
4．起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是a，上升的高度是h，则起重机的拉力对货物所做的功为（ ）
a、mgh b、mahc、m（g＋a）h d、m（g－a）h
5．把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力大小恒为f, 则在从物体被抛出到落回地面的全过程中( )
a、重力所做的功为零b、重力所做的功为2mgh
c、空气阻力做的功为零d、空气阻力做的功为-2fh
6、质量为m的物体，在水平力f的作用下，在粗糙的水平面上运动，下列说法中正确的是( )
a、如果物体做加速直线运动，f一定对物体做正功。
b、如果物体做减速直线运动，f一定对物体做负功。
c、如果物体做减速直线运动，f可能对物体做正功。
d、如果物体做匀速直线运动，f一定对物体做正功。
7、下列说法正确的是( )
a、有力有位移，该力一定做功
b、滑动摩擦力一定对物体做功。
c、静摩擦力一定不做功，滑动摩擦力一定做负功。
d、静摩擦力和滑动摩擦力都可能做正功。
8.如图所示，质量为m的物块静止在倾角为的斜面体上，当斜面体沿水平面向左匀速运动位移x时，求物块所受重力、支持力、摩擦力做的功和合力做的功．
课堂小结】7.3 功率（2课时）
学习目标：1、通过实例分析掌握功率的定义及额定功率与实际功率的含义。
2、通过例题学会，的运用，知道通常指平均功率，为瞬时功率。
3、能够应用，分析汽车的启动过程，学会知识的迁移，感知功率在生活中的实际应用。
1、功率是用来描述的物理量。(p60)
2、功率的定义式p60)
3、功率的单位是只有大小，没有方向，是量；(p60)
2023年机械能学案
专题六 2 动能定理机械能守恒 一 动能。二 动能定理。例1 如图所示，一质量为2 kg的铅球从离地面2 m高处自由下落，陷入沙坑2 cm深处，求沙子对铅球的平均阻力 g取10 m s2 例2 如图所示，质量为m的木块放在水平桌面上，木块与桌面间的动摩擦因数为u,用轻绳绕过桌边的定滑轮与质量为m的砝...
机械能作业
1.如图所示，质量相同的两个小球，分别用长l和2l的细绳悬挂在天花板上，分别拉起小球使线伸直呈水平状态，然后轻轻释放。当小球到达最低位置时 a.两球运动的线速度相等b.两球运动的角速度相等。c.两球的向心加速度相等d.细绳对两球的拉力相等 2.如图所示，长度相同的三根轻杆构成一个正三角形支架，在a处...
机械能作业
1 如图所示，质量为m的物体从倾角为 的斜面上的a点以速度v0沿斜面上滑，由于 mgcos mgsin 所以它滑到最高点后又滑下来，当它下滑到b点时，速度大小恰好也是v0，设物体与斜面间的动摩擦因数为 求ab间的距离 是一段光滑的固定斜面，长s 1m，倾角 53。另有一固定竖直放置的粗糙圆弧形轨道刚...