人教版高一物理必修二：7.2《功》优质ppt课件 .ppt

第七章第七章 机械能守恒定律机械能守恒定律7.2 功功1.举起杠铃过程举起杠铃过程中，什么力对杠中，什么力对杠铃做功？能量怎铃做功？能量怎样变化样变化?思考思考做功与能量的变化做功与能量的变化2.人在下滑时，人在下滑时，什么力对人做什么力对人做功？能量怎样功？能量怎样变化变化?思考思考做功与能量的变化做功与能量的变化3.箭射出时，什箭射出时，什么力对箭做功么力对箭做功？能量怎样变？能量怎样变化化?思考思考做功与能量的变化做功与能量的变化功和能是两个密切联系的物理量，即如果物功和能是两个密切联系的物理量，即如果物体在力的作用下体在力的作用下能量能量发生了发生了变化变化，这个力一，这个力一定对物体做了定对物体做了功功。做功与能量的变化做功与能量的变化探究一：人是否对物体做了功？探究一：人是否对物体做了功？一、功的概念一、功的概念探究一：人是否对物体做了功？探究一：人是否对物体做了功？一、功的概念一、功的概念1.功功：如果物体受到力的作用，并在力的如果物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。做了功。一、功的概念一、功的概念如果起重机提着货物静止如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做不动，拉力对货物是否做功了？功了？如果提着货物使货物沿如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动，水平方向做匀速运动，拉力是否做功了？拉力是否做功了？一、功的概念一、功的概念2.做功的两个要素：做功的两个要素：（1）力）力 （2）物体在力的方向上发生的位移）物体在力的方向上发生的位移一、功的概念一、功的概念探究二：探究二：如果力的方向与物体的运动方向如果力的方向与物体的运动方向一致，则如何求功？一致，则如何求功？LFFM在光滑的水平地面上，物体在光滑的水平地面上，物体M在水平力在水平力F的作用下发生的作用下发生了一段位移了一段位移L。因位移因位移l是力方向上的位移，故力是力方向上的位移，故力F做的功为做的功为 W=FL二、功的公式二、功的公式探究三：若力的方向与运动方向垂直，如何求力做的功？如图，小球在水平桌面上滚动时，支如图，小球在水平桌面上滚动时，支持力和重力对物体做功吗？持力和重力对物体做功吗？因力的方向跟运动方向因力的方向跟运动方向垂直时垂直时，物体，物体在力的方向上没有发生在力的方向上没有发生位移位移，故力对，故力对物体不做功，或者说，做功为零。物体不做功，或者说，做功为零。即即 W 0二、功的公式二、功的公式FFL二、功的公式二、功的公式探究四：探究四：当拉力与水平方向的夹角为当拉力与水平方向的夹角为时，拉力时，拉力F做的功应如何求呢？做的功应如何求呢？FF1F2v把力把力F分解为两个力；跟位移方向一致的分力分解为两个力；跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂，跟位移方向垂直的分力直的分力F2，物体发生的位移的大小是，物体发生的位移的大小是L，则，则分力分力F1所做的功等所做的功等于于F1L。分力。分力F2的方向跟位移的方向垂直，的方向跟位移的方向垂直，F2所做的功等于所做的功等于0。探究四：探究四：当拉力与水平方向的夹角为当拉力与水平方向的夹角为时，拉力时，拉力F做的功应如何求呢？做的功应如何求呢？二、功的公式二、功的公式力力F对物体所做的功等于对物体所做的功等于F1 L，而，而 F1=Fcos 所以所以 W=（F cos）LFFF1F2F1F2L二、功的公式二、功的公式探究四：探究四：当拉力与水平方向的夹角为当拉力与水平方向的夹角为时，拉力时，拉力F做的功应如何求呢？做的功应如何求呢？FFF1F2F1F2力对物体所做的功，等于力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。L1.公式：公式：二、功的公式二、功的公式表示表示W力对物体所做的功力对物体所做的功焦耳（焦耳（J）单位单位2.公式中各物理量的含义公式中各物理量的含义表示表示表示表示L恒力恒力F与位移与位移l两个矢量方向之间的夹角两个矢量方向之间的夹角恒力恒力F作用的物体的位移作用的物体的位移米（米（m）单位单位二、功的公式二、功的公式（1）功是一个标量。国际单位）功是一个标量。国际单位焦耳，简称焦，符号焦耳，简称焦，符号是是J。（2）1J等于等于1N的力使物体在力的方向上发生的力使物体在力的方向上发生1m的的位移时所做的功，即：位移时所做的功，即：1J=1N1m=1Nm 3.功的单位：功的单位：二、功的公式二、功的公式探究五：探究五：两者做功效果相同吗？两者做功效果相同吗？900三、正功和负功三、正功和负功COSW物理意义物理意义=/2/2/2COS=0COS0COS0W=0W 0W0表示力对物表示力对物体体不做功不做功表示力做正表示力做正功，功，动力动力表示力做负表示力做负功，功，阻力阻力力做力做正功正功，表示为表示为动力动力；力做力做负功负功，表示为表示为阻力阻力三、正功和负功三、正功和负功正功、负功不表示方向相反，表示力不同的效果正功、负功不表示方向相反，表示力不同的效果例如：例如：放在水平地面上的物体放在水平地面上的物体,在在F=10N的水平拉力作用的水平拉力作用下匀速向右前进了下匀速向右前进了4m,求地面摩擦力对物体所做的功求地面摩擦力对物体所做的功F=10NWf=40J或克服地面摩擦力做了或克服地面摩擦力做了40J的功的功注意：注意：一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功力做功三、正功和负功三、正功和负功1.功是标量功是标量,只有大小，没有方向只有大小，没有方向.2.正负功不表示功的方向，也不表示正功大于负功，正负功不表示功的方向，也不表示正功大于负功，只表示两种相反的做功效果。只表示两种相反的做功效果。A.力对物体做正功，则该力是动力，使物体的能量增加力对物体做正功，则该力是动力，使物体的能量增加B.力对物体做负功，则该力是阻力，使物体的能量减少，力对物体做负功，则该力是阻力，使物体的能量减少，也可以说是克服这个力做功。也可以说是克服这个力做功。三、正功和负功三、正功和负功探究六探究六:在日常生活中，一个物体往往是在几个力在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个力对物体所做的力对物体所做的总功总功？F拉拉FNF阻阻四、总功的求法：四、总功的求法：例题例题1.一个质量一个质量m150kg的雪撬，受到与水平方向成的雪撬，受到与水平方向成37 角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F500N，在水平地面上移动，在水平地面上移动的距离的距离L5m。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。求力对物体所做的总功。求力对物体所做的总功。思考分析思考分析：1.物体受力情况如何？物体受力情况如何？2.各个力做功如何？各个力做功如何？vFFNGF阻阻W拉拉Fl cosFLcos37阻力阻力F阻阻做的功做的功W阻阻F阻阻Lcos180 F阻阻L代入数据，得代入数据，得 W合合1500 JW合合W拉拉W阻阻FL cos37F阻阻L力做的总功力做的总功有无其他方法有无其他方法？拉力拉力F做的功做的功解：重力和支持力与运动方向解：重力和支持力与运动方向垂直垂直，对物体不做功对物体不做功例题例题1.一个质量一个质量m150kg的雪撬，受到与水平方向成的雪撬，受到与水平方向成37 角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F500N，在水平地面上移动，在水平地面上移动的距离的距离L5m。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。求力对物体所做的总功。求力对物体所做的总功。例题例题2.一个质量一个质量m150kg的雪撬，受到与水平方向成的雪撬，受到与水平方向成37 角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F500N，在水平地面上移，在水平地面上移动的距离动的距离L5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力。雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻阻100N。求力对雪橇做的总功。求力对雪橇做的总功.思考分析思考分析：1.物体受力情况如何？物体受力情况如何？2.物体所受合力是多少？物体所受合力是多少？3.合力做功多少？合力做功多少？例题例题2.一个质量一个质量m150kg的雪撬，受到与水平方向成的雪撬，受到与水平方向成37 角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F500N，在水平地面上移，在水平地面上移动的距离动的距离L5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力。雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻阻100N。求力对雪橇做的总功。求力对雪橇做的总功.解：解：vFFNGF阻阻F1Fcos代入数据，得代入数据，得 W合合1500 JW合合F合合 L cos0（Fcos F阻阻）L力对雪橇做的总功力对雪橇做的总功F1F2F2FsinF合合F1 F阻阻 Fcos F阻阻四、总功的求法：四、总功的求法：1.求出各个力所做的功，总功等于各个力所做功的求出各个力所做的功，总功等于各个力所做功的代数和代数和。2.先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功。先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功。归归纳纳总总结结一、功的概念一、功的概念二、功的公式：二、功的公式：W=FLcos 功的单位：焦耳功的单位：焦耳三、功的正负三、功的正负四、总功的求法：四、总功的求法：A.求出各个力所做的功，总功等于各个力所做求出各个力所做的功，总功等于各个力所做 功的功的代数和代数和。B.先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功练习练习1.把质量为把质量为m的物体，匀速地拉高的物体，匀速地拉高h，则（，则（）A重力做负功，拉力做正功重力做负功，拉力做正功B重力做正功，拉力做负功重力做正功，拉力做负功C重力做负功，拉力做负功重力做负功，拉力做负功D重力做正功，拉力做正功重力做正功，拉力做正功A2.用拉力用拉力F将一个重为将一个重为5N的物体匀速升高的物体匀速升高3m，在这个过程中，（在这个过程中，（）A拉力拉力 F对物体做的功是对物体做的功是15J B物体克服重力做的功是物体克服重力做的功是15JC合力对物体做的功是合力对物体做的功是15J D合力对物体的功为合力对物体的功为0ABD练习练习3.用用F=20N的拉力使物体在水平面上，从静止开的拉力使物体在水平面上，从静止开始以始以0.2m/s2的加速度做匀加速直线运动，的加速度做匀加速直线运动，5s内拉内拉力做功的大小是力做功的大小是 J，50练习练习4.质量为质量为0.5Kg的物体的物体,受一水平恒力作用受一水平恒力作用,从静止开始在光滑的水平面上运动从静止开始在光滑的水平面上运动,经经2s速度增加到速度增加到10m/s.求求:该恒力对物体所做该恒力对物体所做的功的功.答案：答案：25J练习练习