《高中物理 4.1 功同课异构课件1 粤教版必修2》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 4.1 功同课异构课件1 粤教版必修2（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第四章 机械能和能源第一节 功粤教版必修粤教版必修2回回忆：1、做功的两个必要因素：、做功的两个必要因素： （1）作用在物体上的力）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上移）物体在力的方向上移动的距离的距离 2、公式：、公式：W = FL一、功的定一、功的定义：一个物体受到力的作用，且在力的方向上一个物体受到力的作用，且在力的方向上移移动了一段位移，称了一段位移，称这个力个力对物体做了功。物体做了功。 力力对物体做功是和一定的运物体做功是和一定的运动过程有关的，程有关的，功功是一个是一个过程量。程量。功所描述的是力功所描述的是力对空空间（位移）的（位移）的积累效累效应。二、做功的两个要素：二、
2、做功的两个要素：（1）作用在物体上的力）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上）物体在力的方向上发生的位移生的位移三、功的表达式三、功的表达式 1、力的方向与物体的运、力的方向与物体的运动方向一致方向一致 物体物体m在水平力在水平力F的作用下水平向前行的作用下水平向前行驶的位移的位移为l，如，如图所示，所示，则力力F对物体所做的功物体所做的功为：W=Fl F表示力的大小，表示力的大小，l表示位移的大小，表示位移的大小，W表示力表示力对物体所物体所做的功做的功2、如果力的方向与运、如果力的方向与运动方向垂直方向垂直当力的方向跟位移方向垂直当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力的方向，物体在力的方向
3、上没有上没有发生位移，力生位移，力对物体不做功，即做功物体不做功，即做功为零。零。即即W 0F F匀速运动匀速运动l3、当力的方向与位移方向成某一角度、当力的方向与位移方向成某一角度时物体物体m在与水平方向成在与水平方向成角的力角的力F的作用下，沿的作用下，沿水平方向向前行水平方向向前行驶的距离的距离为l ，如，如图所示，求力所示，求力F对物体所做的功。物体所做的功。 由于物体所受力的方向与运由于物体所受力的方向与运动方向成一方向成一夹角角，可根据力，可根据力F F的作用的作用效果把效果把F F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F F1 1，跟位移方向
4、，跟位移方向垂直的分力垂直的分力F F2 2，如，如图所示：所示： 跟据做功的两个不可缺少的因素可知：跟据做功的两个不可缺少的因素可知： 分力分力F F1 1对物体所做的功等于物体所做的功等于F F1 1l 。而分力。而分力F F2 2的方向跟位移的方向垂的方向跟位移的方向垂直，物体在直，物体在F F2 2的方向上没有的方向上没有发生位移，所以分力生位移，所以分力F F2 2所做的功等于零。所做的功等于零。所以，力所以，力F F所做的功所做的功W W= =W W1 1W W2 2= =W W1 1= =F F1 1l = =F Flcoscos若将位移若将位移 l 分解分解,结果如何结果如何?
5、Fll1l290。l1=l cosl2=l sinW1= Fl 1= F lcos W2= 0W= F lcos 总结得出：得出：力力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移移夹角的余弦角的余弦这三者的乘三者的乘积。即：。即：W=Flcos 其中：其中：W表示力表示力对物体所做的功，物体所做的功，F表示物体所受到的力，表示物体所受到的力，l表示表示物体所物体所发生的位移，生的位移，表示力表示力F和位移之和位移之间的的夹角。角。说明：明：1、两种理解：（、两种理解：（1）在位移方向的分力与位移的乘）在位移方向的分力与位移的乘积； （2）力与位
6、移在力的方）力与位移在力的方向的分量的乘向的分量的乘积。2、在、在SI制中，功的制中，功的单位位为焦，焦，1J=1Nm 在用功的公式在用功的公式计算算时，各量要求，各量要求统一采用国一采用国际单位制。位制。3、功是、功是标量，只有大小，没有方向，但有正量，只有大小，没有方向，但有正负之分。之分。4、此公式只能用来、此公式只能用来计算恒力功。算恒力功。COSW物理意义物理意义COS= 0COS0COS0/2/2=/2W = 0W 0W0表示力表示力F F对对物体不做功物体不做功表示力表示力F F对对物体做正功物体做正功表示力表示力F F对对物体做负功物体做负功四、功的正负：四、功的正负：正正功功
7、的的意意义义是是：力力对对物物体体做做正正功功，表表明明此此力力的的效效果果是是促促进进物物体体的的运运动动，是是动力。动力。负负功功的的意意义义是是：力力对对物物体体做做负负功功，表表明明此此力力的的效效果果是是阻阻碍碍了了物物体体运运动动，是阻力。是阻力。一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值） 比较比较8J的功与的功与5J的功谁大？的功谁大？例题：例题：一个质量一个质量m=150kg的物体，受到与水平方向成的物体，受到与水平方向成37角斜向上方的角斜向上方的拉力拉力F=500N，在水平地面上移动的距离，在水平地面上移
8、动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力。物体与地面间的滑动摩擦力F阻阻=100N。求。求（1）各个力对物体所做的功（）各个力对物体所做的功（2）各个力对物体做功的代数和）各个力对物体做功的代数和（3）物体所受的合力（）物体所受的合力（4）合力对物体做的功）合力对物体做的功解析解析（1 1）拉力拉力F F对物体所做的功为对物体所做的功为 W1= Flcos37=2000J 摩擦力摩擦力F F阻阻对物体所做的功为对物体所做的功为 W2= F阻阻lcos180= -500J （2 2）各力做功的代数和）各力做功的代数和 W=W1W2=1500J （3 3）物体所受的合力）物体所受的合力 F合合
9、Fcos37 F阻阻300N （4 4）合力对物体所做的功）合力对物体所做的功 W= F合合l1500J结论：结论：几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对物体所做的功。的合力对物体所做的功。五、五、总功的求法功的求法方法一：先求每一个力所做的功，再求它方法一：先求每一个力所做的功，再求它们 的代数和；的代数和；方法二：先求合力，再求合力所做的功。方法二：先求合力，再求合力所做的功。1 1、起重机将、起重机将质量量为100 kg100 kg的重物的重物竖直向上移直向上移动了了2 2，下列三种情况下，下列三种情况下，做功的力各有哪几个做功的力各
10、有哪几个? ?每个力做了多少功每个力做了多少功? ?是正功是正功还是是负功功? ?（不（不计阻力，阻力，=9.8=9.8/s/s2 2） （1 1）匀加速提高，加速度）匀加速提高，加速度a a1 1=0.2=0.2/s/s2 2； （2 2）匀速提高；）匀速提高；（3 3）匀减速下降，加速度大小）匀减速下降，加速度大小a a2 2=0.2=0.2/s/s2 2. .解：（解：（1 1）拉力和重力；）拉力和重力；W W拉拉=2=2103J103J，W W= -1.96= -1.96103 J103 J；拉力做正功，；拉力做正功，重力做重力做负功功（2 2）拉力和重力；均等于）拉力和重力；均等于1
11、.961.96103 J103 J；拉力做正功，重力做；拉力做正功，重力做负功功（3 3）拉力和重力；拉力做功）拉力和重力；拉力做功-2-2103 J103 J；重力做功；重力做功1.961.96103 J103 J；拉力做；拉力做负功，重力做正功功，重力做正功2、以一定的初速度、以一定的初速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高直向上抛出一小球，小球上升的最大高度度为h，空气阻力的大小恒，空气阻力的大小恒为f，则从抛出至落回到原出从抛出至落回到原出发点的点的过程中，空气阻力程中，空气阻力对小球做的功小球做的功为（ ）A零零B fh C-2fh D-4fh解析：解析：在小球从抛出至落回原地的在
12、小球从抛出至落回原地的过程中，小球所受阻力的程中，小球所受阻力的方向方向变化了，所以是化了，所以是变力，如何求力，如何求这一一变力做的功，可分力做的功，可分段段处理。理。点点拨：对于于变力所做的功，可分段力所做的功，可分段处理，求出每一段上（理，求出每一段上（转换为恒力）恒力）该力所做的功，再求各段上功的代数和，或者力所做的功，再求各段上功的代数和，或者求平均力，再求平均力所做的功。求平均力，再求平均力所做的功。 C3 3、如、如图在光滑的水平面上，物在光滑的水平面上，物块在恒力在恒力F=100 F=100 的作的作用下从用下从A A点运点运动到到B B点，不点，不计滑滑轮的大小，不的大小，不
13、计绳与与滑滑轮的的质量及量及绳、滑、滑轮间的摩擦，的摩擦，=2.4=2.4，=37=37，=53=53，求拉力，求拉力F F做的功。做的功。 答案：答案：100 J100 JABFH小 结一、做功的两个必要因素一、做功的两个必要因素1、作用在物体上的力、作用在物体上的力2、物体在力的方向上、物体在力的方向上发生一段位移生一段位移二、功的一般二、功的一般计算公式算公式W=Flcos三、功是三、功是标量，国量，国际单位制中位制中单位位为J四、功的正四、功的正负的物理意的物理意义：力力对物体做正功，物体做正功，该力成力成为物体运物体运动的的动力力力力对物体做物体做负功，功，该力成力成为为物体运物体运动的的阻力阻力五、五、总功的求法功的求法1、先求每一个力所做的功，在求它、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和；的代数和；2、先求合力，再求合力所做的功。、先求合力，再求合力所做的功。
