物理必修二机械能守恒定律功学习教案.pptx
物理物理(wl)必修二机械能守恒定律功必修二机械能守恒定律功第一页，共24页。雪崩雪崩(xubng).(xubng).wmvwmv第1页/共24页第二页，共24页。学习目标：学习目标：学习目标：学习目标：1.1.1.1.理解功的含义，知道力和物体在力的方理解功的含义，知道力和物体在力的方理解功的含义，知道力和物体在力的方理解功的含义，知道力和物体在力的方向上发位移向上发位移向上发位移向上发位移(wiy)(wiy)(wiy)(wiy)是做功的因素。是做功的因素。是做功的因素。是做功的因素。2.2.2.2.正确理解并应用公式正确理解并应用公式正确理解并应用公式正确理解并应用公式W=FLcosW=FLcosW=FLcosW=FLcos计算力的计算力的计算力的计算力的功。功。功。功。3.3.3.3.明确功是标量，明确功是标量，明确功是标量，明确功是标量，能正确判断正功和负功。能正确判断正功和负功。能正确判断正功和负功。能正确判断正功和负功。学习重点：学习重点：学习重点：学习重点：运用公式求解力对物体做功。运用公式求解力对物体做功。运用公式求解力对物体做功。运用公式求解力对物体做功。学习难点：学习难点：学习难点：学习难点：理解功是标量，区别正功和负功。理解功是标量，区别正功和负功。理解功是标量，区别正功和负功。理解功是标量，区别正功和负功。第2页/共24页第三页，共24页。一个受到力的作用，并且在这个力的方向一个受到力的作用，并且在这个力的方向(fngxing)(fngxing)上发生一段位移，我们就说这个力对物体上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。做了功。一、功的概念一、功的概念(ginin)(ginin).定义定义(dngy)(dngy)FLF第3页/共24页第四页，共24页。思考思考(sko)：做功：做功了吗？了吗？运动员在举起杠铃的运动员在举起杠铃的时候：时候：上举的过程上举的过程(guchng)；举起后站着不动；举起后站着不动；举起后水平匀速前进。举起后水平匀速前进。马拉车在平直路马拉车在平直路面面(lmin)上前上前进。进。运动员正在举起杠铃运动员正在举起杠铃马拉着车前进马拉着车前进第4页/共24页第五页，共24页。这两个因素这两个因素(yn s)(yn s)缺一不可缺一不可 ！2 2、做功、做功(zugng)(zugng)的两个的两个必要因素：必要因素：（1 1）作用）作用(zuyng)(zuyng)在物体上在物体上的力。的力。（2 2）物体在力的方向上通过的位移。）物体在力的方向上通过的位移。第5页/共24页第六页，共24页。例例1 1下列关于做功的说法中正确的是下列关于做功的说法中正确的是()A A凡是凡是(fnsh)(fnsh)受力的作用的物体，一定有力对物体受力的作用的物体，一定有力对物体做功做功B B凡是凡是(fnsh)(fnsh)发生了位移的物体，一定有力对物体发生了位移的物体，一定有力对物体做功做功C C只要物体受力的同时又有位移发生，就一定有力对只要物体受力的同时又有位移发生，就一定有力对物体做功物体做功D D只要物体受力且在力的方向上发生了位移，就一定只要物体受力且在力的方向上发生了位移，就一定有力对物体做功有力对物体做功D第6页/共24页第七页，共24页。1 1、当、当F F与与L同方向时同方向时:LA AB BF F二、功的表达式二、功的表达式F FLA AB B2 2、当、当F F与与L L垂直垂直(chuzh)(chuzh)时时:W=0W=FL第7页/共24页第八页，共24页。LA AB B3 3、当、当F F与与L L不同不同(b tn)(b tn)方向时，方向时，W=W=？F FF F根据根据(gnj)(gnj)力的等效性力的等效性原理原理,可以把计算可以把计算F F做功做功的问题转化为分别求的问题转化为分别求F1F1和和F2F2做功的问题做功的问题W1=F1L=F COSLW2=0W=W1+W2W=F L COSF FF FF F1 1F F2 2第8页/共24页第九页，共24页。思考：若将位移思考：若将位移 L L分解分解(fnji),(fnji),结果如何结果如何?Fll1l2L1=L cosL2=L sinW1=FL 1=F Lcos W2=0W=F Lcos90。W=W1+W2第9页/共24页第十页，共24页。结论：结论：W=F L cos即力对物体所做的功，等于力的大小、即力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。弦三者的乘积。F：力的大小力的大小,是恒力。是恒力。L：力的作用点相对地发生的位移大：力的作用点相对地发生的位移大小小 ：力的方向：力的方向(fngxing)与位移方向与位移方向(fngxing)夹角。夹角。W：标量：标量,只有大小没有方向只有大小没有方向(fngxing)。单位：焦耳单位：焦耳 简称简称:焦焦 符号：符号：J第10页/共24页第十一页，共24页。做一做：角做一做：角=30=30，F=10N ,S=2mF=10N ,S=2m，求，求F F做功做功(zugng)(zugng)FS甲甲FS乙乙FS丙丙FS丁丁第11页/共24页第十二页，共24页。1、当、当0 /2时，时，cos0，W 0 力对物体力对物体(wt)做正功做正功,该力为物体该力为物体(wt)前进前进的动力的动力 2、当、当=/2 时，时，COS=0，W=0,力对物体力对物体(wt)不做功。不做功。三、正功和负功及其意义三、正功和负功及其意义(yy)(yy)mg第12页/共24页第十三页，共24页。3、当、当/2/2 时，cos 0，W 0 力对物体做负功力对物体做负功 该力成为该力成为(chngwi)(chngwi)物体前进的阻力物体前进的阻力 往往说成往往说成“物体克服某力做功物体克服某力做功”例：一个力对物体做了例：一个力对物体做了10J10J的功，可以的功，可以(ky)(ky)说成物体说成物体克服这个力做了克服这个力做了10J10J的功的功第13页/共24页第十四页，共24页。例例2 2 下列说法中正确的是下列说法中正确的是()A A功是矢量，正、负表示功是矢量，正、负表示(biosh)(biosh)方向方向B B功是标量，正、负表示功是标量，正、负表示(biosh)(biosh)外力对物体做外力对物体做功还是物体克服外力做功功还是物体克服外力做功C C力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系方向关系D D力对物体不做功，说明物体一定没发生位移力对物体不做功，说明物体一定没发生位移BC 第14页/共24页第十五页，共24页。训练训练.关于功的论述关于功的论述(lnsh)(lnsh)，下列说法正确的是，下列说法正确的是（）A.A.大的力一定比小的力做的功多大的力一定比小的力做的功多 B.+5J B.+5J的功比的功比-5J-5J的功多的功多 C.+10J C.+10J的功比的功比+5J+5J的功多的功多 D.+10J D.+10J的功和的功和-10J-10J的功一样多的功一样多点拨：功的正负点拨：功的正负(zhn f)不表示功的大小不表示功的大小CDCD第15页/共24页第十六页，共24页。四、几个四、几个(j)(j)力所做的总功的计算力所做的总功的计算l例3、一个质量m150kg的雪撬，受到与水平方向成37 角斜向上方的拉力F500N，在水平地面上移动(ydng)的距离L=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻100N。求(1)各力分别对雪橇做的功（2）各力对雪橇做功的代数和F FF FN NF F阻阻G G第16页/共24页第十七页，共24页。解：解：（1 1）重力）重力(zhngl)(zhngl)做功：做功：W1=0 W1=0 支持力做功：支持力做功：W2=0W2=0 F F所做的功为：所做的功为：W3W3FlcosFlcos2000J2000J，滑动摩擦力滑动摩擦力F F阻所做的功为：阻所做的功为：W2W2F F阻阻lcos180lcos180F F阻阻l l500J500J（2 2）个力对物体）个力对物体(wt)(wt)所做功的代数和为：所做功的代数和为：W=W1+W2+W3+W3=1500JW=W1+W2+W3+W3=1500J，第17页/共24页第十八页，共24页。根据正交分解法求得物体所受的合力根据正交分解法求得物体所受的合力(hl)(hl)F F合合=Fcos=FcosF F阻阻=300N=300N 合力合力(hl)(hl)方向向左，与位移同向；方向向左，与位移同向；合力合力(hl)(hl)所做的功为：所做的功为：W WF F合合lcos0lcos0（FcosFcosF F阻）阻）l=1500Jl=1500J（3）雪橇）雪橇(xuqio)所受到的合所受到的合力力（4）合力对雪橇做的功）合力对雪橇做的功第18页/共24页第十九页，共24页。结论：当物体在几个力的共同作用结论：当物体在几个力的共同作用(zuyng)(zuyng)下发生一段位移下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下方法来求解时，这几个力对物体所做的总功可以用以下方法来求解求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。（W W自身含有符号）自身含有符号）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。（为合力与位移方向的夹角）为合力与位移方向的夹角）第19页/共24页第二十页，共24页。正正功功和和负负功功总功总功各力做功各力做功(zugng)(zugng)的的代数和代数和各力的合外力各力的合外力(wil)(wil)做做的功的功功功功的计算功的计算(j(j sun)sun)式式W WFlcosFlcos功的定义功的定义 要素要素 ，W0 W0 动力动力 ，W=0W=0 ，W0 W0 阻力阻力功是标量功是标量 单位单位 第20页/共24页第二十一页，共24页。1用水平恒力用水平恒力F作用于质量为作用于质量为M的物体上，使之在光滑的水平面上的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离沿力的方向移动距离l，恒力做功，恒力做功(zugng)为为W1.再用该恒力作用再用该恒力作用于质量为于质量为m(mW2 BW1W2CW1W2 D无法判断无法判断C C 第21页/共24页第二十二页，共24页。2.2.下列哪些情况中力对物体不做功（下列哪些情况中力对物体不做功（）A.A.向上抛出向上抛出 一物体上升过程中，重力对物体做的功一物体上升过程中，重力对物体做的功B.B.卫星卫星(wixng)(wixng)做匀速圆周运动时，卫星做匀速圆周运动时，卫星(wixng)(wixng)受到的引力对卫星受到的引力对卫星(wixng)(wixng)所做的功所做的功C.C.汽车匀速上坡时，车厢汽车匀速上坡时，车厢 底部对货物的支撑力对货底部对货物的支撑力对货物所做的功物所做的功D.D.汽车匀速上坡时，车厢底部摩擦力对货物所做的汽车匀速上坡时，车厢底部摩擦力对货物所做的功功BC第22页/共24页第二十三页，共24页。3.3.用起重机把重为用起重机把重为2.0104N2.0104N的重物提高的重物提高5m5m，第一次是匀速提升，第一次是匀速提升，第二次是以第二次是以1m/s21m/s2加速度上升，求在两次上升过程重钢绳的拉力加速度上升，求在两次上升过程重钢绳的拉力和重力质量和重力质量(zhling)(zhling)各做多少功？各做多少功？第23页/共24页第二十四页，共24页。
