【精品】人教版高一物理必修2 第七章第二节《功》课件精品ppt课件.ppt

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1、人教版高一物理必修2第七章第二节功课件思考思考:初中所学的有关初中所学的有关功功的知识，有哪些？的知识，有哪些？1、功的定义功的定义温故知新温故知新2、功的计算公式功的计算公式力和物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做机械功，简称功。W=FS木头在起重机木头在起重机的拉力作用下的拉力作用下 能能增加增加列车在机车牵列车在机车牵引力的作用下引力的作用下 能能增加增加握力器在手的压力作用下握力器在手的压力作用下 能增加能增加一、自主探究一、自主探究动重力势弹性势新课导入新课导入 以上物理过程，在能量变化的同时都有以上物理过程，在能量变化的同时都有力在对物体做功。力在对物体做功。其实，功和能是两个紧密

2、联系的物理量。其实，功和能是两个紧密联系的物理量。功的计算能够为能量的定量表达及能量的功的计算能够为能量的定量表达及能量的转化提供分析的基础。转化提供分析的基础。为了学习与掌握为了学习与掌握“能量能量”的知识与规的知识与规律，我们今天再来深入地学习律，我们今天再来深入地学习“功功”。有力且力的方向上有位移，有力且力的方向上有位移，力做功力做功只有力，没有位移，只有力，没有位移，力力不做功不做功力与位移方向垂直，力与位移方向垂直，力不做功力不做功物体静止物体静止思考思考:在什么条件下在什么条件下 力对物体做功呢？力对物体做功呢？二、课堂互动二、课堂互动探究探究1：做功的必要因素：做功的必要因素水

3、平方向上有位移，但没有力，水平方向上有位移，但没有力，没有功没有功如果一个物体受到如果一个物体受到力的作用力的作用,并且在并且在力的方力的方向上发生了位移向上发生了位移,我们就说这个力对物体做我们就说这个力对物体做了了功功.一、做功的两个必要因素：一、做功的两个必要因素：(1)有有力力(2)在力的方向上发生了在力的方向上发生了位移位移功的概念功的概念概括总结概括总结关于力对物体的做功情况，下列说法正确的是（）A、物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功B、行星绕太阳在圆轨道上运行时，引力对物体不做功关于力对物体的做功情况，下列说法正确的是（）A、物体做自由落体运动时，重力对物体一定做功B、行星

4、绕太阳在圆轨道上运行时，引力对物体做功C、沿斜坡向上加速行驶的汽车，牵引力一定做功D、将一石块竖直向上抛出，在石块又落回抛出点的过程中重力一定做功动脑思考动脑思考AC1、当力的方向与物体的运动方向一致、当力的方向与物体的运动方向一致 物体在水平力物体在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为的作用下水平向前行驶的位移为L，如，如图所示，则力图所示，则力F对物体所做的功为：对物体所做的功为：探究探究2：推导功的表达式推导功的表达式W=FL2、当力的方向与运动方向垂直、当力的方向与运动方向垂直 F F匀速运动匀速运动L当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力的方向当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力的方向

5、上没有发生位移，力对物体不做功，即做功为零上没有发生位移，力对物体不做功，即做功为零 W 03、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 物体在与水平方向成物体在与水平方向成角的力角的力F的作用下，沿水的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为平方向向前行驶的距离为L，如图所示，求力，如图所示，求力F对物体所做的功。对物体所做的功。FlFFFF分析：分析：根据力的根据力的等效性原理等效性原理,可以可以把计算把计算F做功的问题转化为做功的问题转化为分别求分别求F1和和F2做功的问题做功的问题W1=F1l=F COSl=F lCOSW2=0W=W1+W2W=F l COS拉力拉力

6、F做的功做的功W=？F2F1思考：思考：若将位移若将位移 l 分解分解,结果如何结果如何?Fll1l290。l1=l cosl2=l sinW1=Fl 1=F lcos W2=0W=F lcos 1、公式：、公式：W=F L cos力对物体所做的功，等于力的大小力对物体所做的功，等于力的大小(F)、位移的大、位移的大小小(L)、力与位移夹角余弦、力与位移夹角余弦(cos)这三者的乘积这三者的乘积二、功的公式：二、功的公式：2、单位：、单位：国际单位：焦耳（焦）国际单位：焦耳（焦）单位符号：单位符号：Jm=1Nm思考：思考：什么物理意义呢？什么物理意义呢？说明：说明：明确公式中各物理量的含义。明

7、确公式中各物理量的含义。用该公式计算功时，用该公式计算功时，F必须为必须为恒力恒力。做功与物体运动形式无关。做功与物体运动形式无关。1J就是就是1N的力让物体在力的方向上发生的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。的位移时所做的功。概括总结概括总结1、一学生用、一学生用100N的力将质量为的力将质量为0.5kg的球迅速的球迅速踢出，球在水平路面上滚出踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学远，则该学生对球做的功是：（生对球做的功是：（）A、2000J B、1000J C、16J D、无法确定、无法确定D要点：公式中F为恒力，且始终作用在物体上思考思考 2.放在粗糙水平地面上的物放在粗糙

8、水平地面上的物体，在体，在10N10N的水平拉力作用下，以的水平拉力作用下，以6 m/s6 m/s的速度匀速移动的速度匀速移动4s4s，则拉力，则拉力共做了共做了 功，摩擦阻力对物功，摩擦阻力对物体做了体做了 的功的功.-240J-240J240J240J练习练习0 时，时，cos0，W0表示力对物体做正功表示力对物体做正功2=时，时，cos=0，W=0表示力对物体不做功表示力对物体不做功2 时，时，cos0，W0表示力对物体做负功表示力对物体做负功2探究探究3：正功和负功正功和负功COSW物理意义物理意义=/20/2/2COS=0COS0COS0W=0W 0W0表示力表示力F F对物体对物体

9、不做功不做功表示力表示力F F对物体对物体做正功做正功表示力表示力F F对物体对物体做负功做负功 分别计算这三种情形下力对物体做的功。分别计算这三种情形下力对物体做的功。设这三种情形下力和位移的大小都相同设这三种情形下力和位移的大小都相同F F10N10N，l l2m2m。角。角的大小如图所示。的大小如图所示。vF=150Fv=30Fv=30思考：如何辨认思考：如何辨认力的方向与位移方向力的方向与位移方向的夹角？的夹角？观察分析观察分析1.正功的意义 正正功功意意义义，表表示示该该力力的的作作用用效效果果为为动力，动力，它将它将促进促进物体的运动。物体的运动。观察分析观察分析2.负功的意义 负

10、负功功的的意意义义，表表明明该该力力的的作作用用效效果果是是阻力阻力，它将，它将阻碍阻碍物体运动。物体运动。概括总结概括总结功的正负理解2.2.一一个个力力对对物物体体做做负负功功，也也可可说说成成是是：物物体体克服克服这个力做功。这个力做功。1.1.功是功是标量标量，但有正负。功的正负只表示力，但有正负。功的正负只表示力做功的效果（做功的效果（即：表示是即：表示是动力或阻力做功动力或阻力做功）,既不表示方向既不表示方向 ,也不表示大小。也不表示大小。思考：思考：比较比较8J的功与的功与5J的功大小？的功大小？例如：摩擦力对某物体做了例如：摩擦力对某物体做了-20J的功，的功，也可说也可说“物

11、体物体克服克服摩擦力做了摩擦力做了20J的功的功”。例例1 1（俯俯视视图图）在在光光滑滑水水平平面面上上，物物体体受受两两个个沿沿水水平平方方向向，互互相相垂垂直直的的力力，其其中中F F1 1=3N,F=3N,F2 2=4N,=4N,从从静静止止开开始始运动运动10m,10m,请分别求出请分别求出F F1 1，F F2 2及它们合力所做的功。及它们合力所做的功。F1F2F合合W1=F1lcos53=18JW2=F2lcos37=32J=W1+W2W合=F合=50J探究探究4：总功的计算总功的计算1.1.求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的功的

12、代数和代数和。2.2.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。概括总结概括总结总功的计算W总总=W1+W2+W3+Wn W总总=F合合l cos 例题例题2：一个质量为一个质量为150kg的物体，受到与水平方向的物体，受到与水平方向成成=37角的斜向右上方的拉力角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在的作用，在水平地面上移动的距离为水平地面上移动的距离为l=5m，物体与地面间的滑，物体与地面间的滑动摩擦力动摩擦力f=100N，求拉力，求拉力F和滑动摩擦力和滑动摩擦力f做的功？做的功？(sin370=0.6,cos370=0.8)F f37v例题解析

13、例题解析活学活用活学活用解：如图，由W=Flcos得：拉力F对物体所做的功为：W1=Flcos1=Flcos37=50050.8J=2000J摩擦力f对物体所做的功为：W2=flcos2=flcos180=1005（1）J=500JfF拓展：外力对物体所做的总功是多少？W总W1+W22000J+（500J）1500J知识巩固知识巩固课堂练习课堂练习1.1.关于功的概念，下列说法中正确的是（关于功的概念，下列说法中正确的是（）A.A.力对物体做功多，说明物体的位移一定大力对物体做功多，说明物体的位移一定大;B.B.力对物体做功少，说明物体的受力一定小力对物体做功少，说明物体的受力一定小;C.C.

14、力对物体不做功，说明物体一定无位移力对物体不做功，说明物体一定无位移;D.D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上功的多少是由力的大小和物体在力的方向上位移的大小确定的位移的大小确定的.D知识巩固知识巩固课堂练习课堂练习2.2.水水平平路路面面上上有有一一个个重重500 500 N N的的小小车车，在在100 100 N N的的水水平平拉拉力力作作用用下下，匀匀速速向向前前移移动动了了5 m5 m，则在这一过程中（则在这一过程中（）A.A.车受到的阻力为车受到的阻力为600 N 600 N B.B.车受到的阻力为车受到的阻力为500 N500 N C.C.拉力对车做功是拉力对车做功是500

15、J 500 J D.D.重力对车做功为重力对车做功为2500 J2500 JC3、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移L，则拉力：A、对A做的功多 B、对B做功多 C、一样多 D、以上都有可能粗糙粗糙 光滑光滑A BA BF FF F C力对物体做的功只与F、l、三者有关，与物体的运动状态等因素无关知识巩固知识巩固课堂练习课堂练习知识巩固知识巩固课堂练习课堂练习4.4.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为小球上升的最大高度为h h，空气阻力大小恒，空气阻力大小恒为为f f，则从抛

16、出至回到原出发点的过程中，则从抛出至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为（空气阻力对小球做的功为（）A.A.零零 B.-f h B.-f h C.-2f h D.-4fh C.-2f h D.-4fhC拓展拓展 ：从抛出至回到原出发点的过程中，：从抛出至回到原出发点的过程中，重力对小球做的功为多少？重力对小球做的功为多少？一、做功的因素一、做功的因素作用在物体上的力作用在物体上的力物体在物体在力的方向上力的方向上移动的位移移动的位移二、功的计算式二、功的计算式W=F l cos(恒力恒力)1.1.功一定要指明是哪个力对物体做的功功一定要指明是哪个力对物体做的功2.2.力必须是力必须是恒力恒力三、功的正负及物理意义三、功的正负及物理意义四、四、总功的求解总功的求解课堂小结课堂小结1.1.求出各个力所做的功，则总功求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。等于各个力所做功的代数和。2.2.求出各个力的合力，则总功等求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。于合力所做的功。7.2 功功1.课本“问题与练习”2、32.学案训练1、训练2作业布置31十月2022