§4 功能关系 动量能量综合教学目标:理解功和能的关系,能够应用动量观点和能量观点解决有关动量和能量的综合问题
教学重点:动量能量综合问题的解决方法教学难点:应用动量观点和能量观点解决动量能量综合问题教学方法:讲练结合,计算机辅助教学教学过程:一、功能关系做功的过程是能量转化的过程,功是能量转化的量度
能量守恒和转化定律是自然界最基本的定律之一
而在不同形式的能量发生相互转化的过程中,功扮演着重要的角色
本章的主要定理、定律都是由这个基本原理出发而得到的
需要强调的是:功是一种过程量,它和一段位移(一段时间)相对应;而能是一种状态量,它个一个时刻相对应
两者的单位是相同的(都是 J),但不能说功就是能,也不能说“功变成了能”
复习本章时的一个重要课题是要研究功和能的关系,尤其是功和机械能的关系
突出:“功是能量转化的量度”这一基本概念
⑴ 物体动能的增量由外力做的总功来量度:W 外=ΔEk,这就是动能定理
⑵ 物体重力势能的增量由重力做的功来量度:WG= -ΔEP,这就是势能定理
⑶ 物体机械能的增量由重力以外的其他力做的功来量度:W 其它=ΔE 机,(W 其它表示除重力以外的其它力做的功),这就是机械能定理
⑷ 当 W 其它=0 时,说明只有重力做功,所以系统的机械能守恒
⑸ 一对互为作用力反作用力的摩擦力做的总功,用来量度该过程系统由于摩擦而减小的机械能,也就是系统增加的内能
f d=Q(d 为这两个物体间相对移动的路程)
【例 1】 质量为 m 的物体在竖直向上的恒力 F 作用下减速上升了 H,在这个过程中,下列说法中正确的有A
物体的重力势能增加了 mgH B
物体的动能减少了 FHC
物体的机械能增加了 FH D
物体重力势能的增加小于动能的减少解析:由以上三个定理不难得出正确答案是 A、C【例 2】 如图所示,一根轻弹簧下端固定,竖立在水平面上
其正上方 AF