功能原理教学课件.ppt

1、功功 能能 原原 理理【复复 习习】1.重力做功和重力势能的变化的关系重力做功和重力势能的变化的关系 1.重力对物体的所做的功等于物体重力势能的变化。重力对物体的所做的功等于物体重力势能的变化。2.动能定理的基本内容动能定理的基本内容 外力对物体所做的总功等于物体动能的变化外力对物体所做的总功等于物体动能的变化 3.机械能守恒定律机械能守恒定律 在只有重力（和系统内弹簧的弹力）做功的情在只有重力（和系统内弹簧的弹力）做功的情形下，物体的动能和重力势能（及弹性势能）形下，物体的动能和重力势能（及弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。发生相互转化，但机械能的总量保持不变。.功功 能能 原

2、原 理理【提出提出问题问题】质质量量为为m的物体下落的物体下落过过程程中，中，经过经过高度高度h1处处速度速度为为v1，下落至高，下落至高度度h2处处速度速度为为v2，空气阻力恒，空气阻力恒为为f，分，分析由析由h1下落到下落到h2过过程中机程中机械能的变化械能的变化分析：根据动能定理，有分析：根据动能定理，有 21222121mvmvWWfG21222121mvmvWWfG下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等下落过程中重力对物体做功，重力做功在数值上等于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面，有于物体重力势能的变化量。取地面为参考平面，有21mghmghWG由以上两式可以得到由以上两

3、式可以得到1221222121mghmghmvmvWf1212222121mghmvmghmvEEE12功功 能能 原原 理理 的总功的总功WG外外等于物体机械能的变化量等于物体机械能的变化量E 当当WG外外0时，时，E0，机械能增加，机械能增加 当当WG外外0时，时，E0，机械能减少，机械能减少 1122pkpkEEEE12EEEG外w除重力除重力(弹力弹力)外，其他外力对物体对所做外，其他外力对物体对所做 二二.功能原理的应用功能原理的应用通过绳索用恒力通过绳索用恒力F竖直向上拉起一个静止在水平面上的木箱，竖直向上拉起一个静止在水平面上的木箱，使其由水平面开始加速上升到某一高度，若空气阻力

4、恒定，使其由水平面开始加速上升到某一高度，若空气阻力恒定，则在此过程则在此过程【例题例题1】力力F所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量所做的功减去克服阻力所做的功等于重力势能的增量木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量木箱克服重力所做的功等于重力势能的增量力力F、重力、阻力，三者的合力所做的功等于木箱重力势能、重力、阻力，三者的合力所做的功等于木箱重力势能 的增量的增量力力F和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量和阻力的合力所做的功等于木箱机械能的增量上述说法正确的有上述说法正确的有A只有只有 BC D只有只有【解析解析】物体受重力物体受重力mgmg，空气阻力，空气阻力F，拉力，拉

5、力F F，设物体上升高度为，设物体上升高度为h h，由动能定理知：由动能定理知：W WF FW WF FmghmghE Ek k所以错，所以错，木箱克服重力做功为木箱克服重力做功为mghmgh，即为木箱重力，即为木箱重力势能增量，所以对势能增量，所以对由由W WF FW WF FmghmghE Ek k，所以对错，选所以对错，选B B物体以物体以100 J100 J的初动能从斜面的底端向上的初动能从斜面的底端向上运动，当它通过斜面上的运动，当它通过斜面上的M M点时，其动能点时，其动能减少减少80 J80 J，机械能减少，机械能减少32 J32 J如果物体如果物体能从斜面上返回底端，则物体到达

6、底端能从斜面上返回底端，则物体到达底端时的动能为时的动能为_【例题例题2】因物体从斜面底端到达因物体从斜面底端到达M点过程中机械能点过程中机械能减少减少32 J，即摩擦生热，即摩擦生热32 J;【解析解析】从从M点到最高点，动能减少点到最高点，动能减少20 J，摩擦生热，摩擦生热8 J，所以上滑过程摩擦生热等于，所以上滑过程摩擦生热等于40 J;物体返回斜面底端时机械能损失等于物体返回斜面底端时机械能损失等于80 J;此时动能应为此时动能应为100 J80 J20 J一质量均匀不可伸长的绳索，重为一质量均匀不可伸长的绳索，重为 G G，A A、B B两端固定在天花板上，如图所示今在最两端固定在

7、天花板上，如图所示今在最低点低点C C施加一竖直向下的力将绳拉至施加一竖直向下的力将绳拉至D D点，点，在此过程中，绳索在此过程中，绳索ABAB的重心位置（的重心位置（）A A逐渐升高逐渐升高B B逐渐降低逐渐降低 C C先降低后升高先降低后升高D D始终不变始终不变【例题例题3】质量质量m=4.0103kg的汽车开上一山坡。汽车的汽车开上一山坡。汽车沿山坡每前进沿山坡每前进100m，其高度升高，其高度升高2m。上坡。上坡时汽车速度为时汽车速度为V1=5ms，沿山坡行驶，沿山坡行驶L=500m后速度变为后速度变为V2=10ms。已知车行。已知车行驶中所受阻力大小是车重的驶中所受阻力大小是车重的

8、k=001倍，试求：倍，试求：（1）此过程中汽车所受牵引力做功多少？）此过程中汽车所受牵引力做功多少？（2）汽车所受平均牵引力多大？）汽车所受平均牵引力多大？(取取g=10m/s2)【例题例题4】【解析解析】取汽车开始时所在位置为参考平面，应取汽车开始时所在位置为参考平面，应用物体机械能变化规律用物体机械能变化规律W外外=E2 E1 解题时，要解题时，要着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的着重分析清楚重力、弹力以外其它力对物体所做的功，以及此过程中物体机械能的变化。功，以及此过程中物体机械能的变化。牵引力做功为牵引力做功为 kmgLwfFw阻力做功为阻力做功为mh1010025002上

9、升高度212222121mvmghmvwwfF由功能原理得由功能原理得212222121mvmghmvkmgLwF101010410104215001010401.03233NNLwFF35105.1500105.7平均牵引力为J23510421J5105.7 三三.功能关系的总结功能关系的总结做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量做功的过程就是能量转化的过程，功是能量转化的量度，在本章中，功和能的关系有以下几种具体体现：度，在本章中，功和能的关系有以下几种具体体现：（1）动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合）动能定理反映了合外力做的功和动能改变的关系，即合 外力做功的过程

10、，是物体的动能和其他形式的能量相互外力做功的过程，是物体的动能和其他形式的能量相互 转化的过程，合外力所做的功是物体动能变化的量度。转化的过程，合外力所做的功是物体动能变化的量度。即即W总总Ek2Ek1（2）重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化）重力做功的过程是重力势能和其他形式的能量相互转化 的过程，重力做的功是重力势能变化的量度。的过程，重力做的功是重力势能变化的量度。即即WGEp1Ep2（3）功能原理反映了重力（弹力）以外的力做功的过程是）功能原理反映了重力（弹力）以外的力做功的过程是 机械能和其他形式的能转化的过程，重力（弹力）以外机械能和其他形式的能转化的过程，重力（弹力

11、）以外的的 力做力做 的功是机械能变化的量度。的功是机械能变化的量度。即即WG外外E2E1“动能定理动能定理”和和“功能原理功能原理”有什么联有什么联系和区别？在运用它们解题时需要注意系和区别？在运用它们解题时需要注意什么？什么？四四 思考题思考题通讯通讯消息消息报道对象报道对象内容内容表达方式表达方式时效性时效性通讯与消息相比：通讯与消息相比：侧重写人侧重写人侧重写事侧重写事详细完整详细完整简要概括简要概括 记叙、描写、抒记叙、描写、抒情、议论、说明情、议论、说明等等(灵活灵活)以记叙为主以记叙为主弱弱强强年在法国留学年在法国留学19391939年与卓琳在延安结婚年与卓琳在延安结婚19561956年任中共中央总书记年任中共中央总书记19741974联合国第六次会议上发联合国第六次会议上发言言邓爷爷好邓爷爷好描写描写抒情和议论抒情和议论说明说明