2021年高中物理(新教材)鲁科版必修第二册课件机械功1.pptxVIP

2021年高中物理(新教材)鲁科版必修第二册课件机械功

目录机械功基本概念恒力做功计算曲线运动中的功机械能守恒定律动能定理和动量定理在机械功中应用实验：验证机械能守恒定律

机械功基本概念01

0102功是力对物体所做的功，即力在物体上产生的位移与力的方向上的乘积。功是描述力对物体运动状态改变程度的物理量，是能量转化的量度。功的定义物理意义功的定义与物理意义

01正功02负功当力的方向与物体位移的方向相同时，力对物体做正功，物体的动能增加。当力的方向与物体位移的方向相反时，力对物体做负功，物体的动能减少。正功与负功

做功是能量转化的过程，功的正负表示能量转化的方向。包括动能与势能之间的转化，以及不同形式势能之间的转化。例如，重力势能、弹性势能等。做功与能量转化关系能量转化的种类做功与能量转化的关系

恒力做功计算02

01功的定义在恒力作用下，物体沿力的方向发生位移，则该力对物体做功。02功的标量性功是标量，只有大小，没有方向。03功的正负当力的方向与位移方向相同时，功为正；当力的方向与位移方向相反时，功为负。恒力作用下物体位移与功关系

$W=Fscostheta$，其中$F$为恒力，$s$为物体在力的方向上发生的位移，$theta$为力与位移之间的夹角。恒力做功公式利用恒力做功公式计算物体在重力、弹力等恒力作用下发生的位移及相应的功。应用举例恒力做功公式及应用

010203将变力做功的过程划分为无数个微小的位移段，每个微小位移段上的力可视为恒力，分别计算每个微小位移段上的功，再求和。微元法根据变力与位移的关系图像，利用图像面积计算变力做功。图像法根据动能定理，物体动能的改变量等于合外力所做的功，从而间接求出变力做功。动能定理法变力做功计算方法

曲线运动中的功03

曲线运动中物体受到的力在曲线运动中，物体受到的力可以分为切向力和法向力。切向力沿曲线的切线方向，改变物体的速度大小；法向力沿曲线的法线方向，改变物体的速度方向。力的合成与分解物体在曲线运动中受到的力可以合成为一个合力，也可以分解为切向力和法向力。合力的方向与物体运动的方向不一致，导致物体做曲线运动。曲线运动中物体受力分析

曲线运动过程中各力做功情况切向力做功切向力与物体运动方向相同或相反，因此切向力对物体做功，改变物体的动能。法向力不做功法向力与物体运动方向垂直，因此法向力对物体不做功，不改变物体的动能。摩擦力做功在曲线运动中，物体可能受到摩擦力的作用。摩擦力与物体运动方向相反，对物体做负功，减少物体的动能。

动能定理的应用根据动能定理，物体动能的改变等于合外力对物体做的总功。因此，可以通过计算合外力对物体做的总功来求解物体动能的改变。总功的计算方法在曲线运动中，总功等于各力做功的代数和。即总功=切向力做功+法向力做功+摩擦力做功。功能关系的理解在曲线运动中，各力做功的情况反映了各力对物体运动的影响。通过分析各力做功的情况，可以深入理解功能关系以及能量转化和守恒的规律。曲线运动总功计算

机械能守恒定律04

机械能守恒条件只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能可以相互转化，而总的机械能保持不变。机械能守恒表达式在只有重力或弹力做功的物体系统内，动能与势能之和保持不变，即$E_k+E_p=text{常数}$，或$DeltaE_k=-DeltaE_p$。机械能守恒条件及表达式

弹簧振子弹簧振子在振动过程中，动能和弹性势能相互转化，但总的机械能保持不变。光滑斜面上下滑动的物体物体在光滑斜面上自由下滑时，重力势能转化为动能，但总的机械能保持不变。单摆运动单摆运动过程中，重力势能转化为动能，动能又转化为重力势能，但总的机械能保持不变。机械能守恒定律应用举例

做功与路径有关的力称为非保守力，如摩擦力、空气阻力等。非保守力定义在非保守力作用下，物体系统的机械能不再守恒，而是会发生变化。例如，在摩擦力的作用下，物体的机械能会不断减少，转化为内能。机械能变化汽车在水平路面上行驶时，由于摩擦力的作用，汽车的机械能会逐渐减少，转化为内能。应用举例非保守力作用下机械能变化

动能定理和动量定理在机械功中应用05

合外力对物体所做的功等于物体动能的变化。动能定理的表述适用于恒力和变力做功、直线运动与曲线运动，以及复杂运动过程。动能定理的应用不涉及物体运动过程的加速度和时间，因此比牛顿运动定律更简洁、方便。动能定理的优势动能定理在机械功中应用

物体所受合外力的冲量等于物体动量的变化。动量定理的表述动量定理的应用动量定理的优势适用于碰撞、打击等短时间内作用力变化较大的情况。能够处理变力作用下的复杂运动问题，且无需考虑中间过程。030201动量定理在机械功中应用

明确研究对象，分析物体的受力情况和运动过程。分析问题根据问题的特点，选择合适的定理进行求解。选择定理根据动能定理