广东省惠州市惠东县安墩中学高中物理 41 功课件2 粤教必修2.ppt

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1、第四章第四章 机械能和能源机械能和能源第一节第一节 功功2021/8/8 星期日1 学习目标学习目标1.理解功的概念，知道力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少理解功的概念，知道力和物体在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素。的因素。2.知道功的公式知道功的公式W=FScos,会用这个公式进行计算。会用这个公式进行计算。3.理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功。理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力做正功或负功。重点和难点重点和难点重点：功的计算公式及其推导过程；判定物体所受各力是否做功，做功的正负，重点：功的计算公式及其推导过程；判定物体所受各力是否做

2、功，做功的正负，正负功的物理意义。正负功的物理意义。难点：力是否做功的判定，对正负功的理解。难点：力是否做功的判定，对正负功的理解。2021/8/8 星期日2学法指导：阅读教材学法指导：阅读教材64-66页，思考回答以下问题，时间：页，思考回答以下问题，时间：10分钟分钟1.什么叫做功？功有哪两个因素？功的国际单位是什么？什么叫做功？功有哪两个因素？功的国际单位是什么？1J是如何定义的？是如何定义的？2.以下恒力以下恒力F做的功分别是多少？恒力做功的计算公式是什么？做的功分别是多少？恒力做功的计算公式是什么？4.判定哪些情境力不做功判定哪些情境力不做功并分析在什么情况下力对并分析在什么情况下力

3、对物体不做功？物体不做功？F2F1的取值的取值COSW力做功情况力做功情况=/2（直角）直角）/2（锐角）锐角）/2（钝角）钝角）等于零等于零正值正值负值负值等于零等于零正值正值负值负值F对物体不做功对物体不做功F对物体做正功对物体做正功F对物体做负功对物体做负功3.完成填空后思考：功是矢量还是标量？牵引力对汽车做正功完成填空后思考：功是矢量还是标量？牵引力对汽车做正功8J，说明牵引力是动力还是阻力？刹车时摩擦力对车做负功，说明牵引力是动力还是阻力？刹车时摩擦力对车做负功-9J，说明摩，说明摩擦力是动力还是阻力？擦力是动力还是阻力？8J 大于大于 -9J 吗？吗？FSFFS F2021/8/8

4、 星期日3当堂测试当堂测试1（单选）下列关于力做功的说法中，正确的是（单选）下列关于力做功的说法中，正确的是 ()A人用力人用力F=300N将足球踢出，球在空中飞行将足球踢出，球在空中飞行40m，人对足球做功，人对足球做功1200JB人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C物体竖直上升时，重力不做功物体竖直上升时，重力不做功D只有恒力才能做功，变力不能做功只有恒力才能做功，变力不能做功2 （单选）关于功的概念，下列说法中正确的是（单选）关于功的概念，下列说法中正确的是（）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

5、定大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功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的功的大小是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小确定的2021/8/8 星期日43.（双选）以下哪些情况表明力对物体做正功的是（双选）以下哪些情况表明力对物体做正功的是（）4.（双选）下列关于功的说法正确的是（双选）下列关于功的说法正确的是（）A.正功比负功大正功比负功大B.力对物体做正功，说明该力促进物体的运动力对物体做正功，说明该力促进物体的运动C.力对物体做负功，说明该力阻碍物体的运

6、动力对物体做负功，说明该力阻碍物体的运动D.因为功有正功和负功，所以功是矢量因为功有正功和负功，所以功是矢量5 （单选）起重机械的钢丝绳吊起一个质量为（单选）起重机械的钢丝绳吊起一个质量为m的物体加速向上运动一段距离，的物体加速向上运动一段距离，作用在物体上的各个力的做功情况是（作用在物体上的各个力的做功情况是（）A重力做正功，钢丝绳的拉力做负功，合力做负功重力做正功，钢丝绳的拉力做负功，合力做负功B重力做负功，绳的拉力做正功，合力做正功重力做负功，绳的拉力做正功，合力做正功C重力做正功，绳的拉力做负功，合力做正功重力做正功，绳的拉力做负功，合力做正功D重力做负功，绳的拉力做正功，合力做负功重

7、力做负功，绳的拉力做正功，合力做负功FSAFSBFSCFSD2021/8/8 星期日56 （单选）如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成（单选）如图所示，一个物体放在水平面上，在跟竖直方向成角的斜向下的推力角的斜向下的推力F的作用下沿平面移动了距离的作用下沿平面移动了距离s，若物体的质量，若物体的质量为为m，物体与地面之间的摩擦力大小为，物体与地面之间的摩擦力大小为F1，则在此过程中，则在此过程中()A摩擦力做的功为摩擦力做的功为F1s B力力F做的功为做的功为C力力F做的功为做的功为 D重力做的功为重力做的功为mgs7.如图所示，用如图所示，用200N的拉力的拉力F在水平面上拉质量为

8、在水平面上拉质量为30kg的物体向右行的物体向右行走走20m。已知拉力和水平方向夹角是。已知拉力和水平方向夹角是37。物体与地面间的摩擦因。物体与地面间的摩擦因数数=0.2，则拉力，则拉力F对物体做功为对物体做功为 J。则物体所受摩擦力做。则物体所受摩擦力做功功 J，重力，重力G做的功为做的功为 J.(sin37=0.6,cos37=0.8)F37q qF F2021/8/8 星期日6小 结一、功的概念一、功的概念 物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体做物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体做了功了功二、做功的两个必要因素二、做功的两个必要因素 1、作用在

9、物体上的力、作用在物体上的力F 2、物体在力的方向上发生一段位移、物体在力的方向上发生一段位移S三、功的一般计算公式三、功的一般计算公式 W=FS COS 四、功是标量，国际单位制中单位为四、功是标量，国际单位制中单位为J五、功的正负的物理意义：五、功的正负的物理意义：力对物体做正功，该力成为物体运动的动力力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力功是标量，功的正负既不表示方向，也不表示大小。功是标量，功的正负既不表示方向，也不表示大小。2021/8/8 星期日75.总功的计算总功的计算例：如图，一个物体在拉力例：如

10、图，一个物体在拉力F F的作用下，水平向右的作用下，水平向右匀速移动位移为匀速移动位移为s s，求各个力对物体做的功是多少；，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和如何各个力对物体所做功的代数和如何 ；物体所受的；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少。合力是多少；合力所做的功是多少。FFNfGsFFNfG2021/8/8 星期日8解：重力和支持力不做功解：重力和支持力不做功它们和位移的夹角为它们和位移的夹角为900F所做的功为：所做的功为：1Fscos，滑动摩擦力滑动摩擦力f所做的功为：所做的功为：2fscos1800fs各个力对物体所做功的代数和为：各个力对物体所做功的代

11、数和为：=1+2=(cosf）s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=cosf，合力方向向右，与位移同向；，合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：合力所做的功为：scos00（cosf）s解：重力和支持力不做功解：重力和支持力不做功它们和位移的夹角为它们和位移的夹角为900F所做的功为：所做的功为：1Fscos，滑动摩擦力滑动摩擦力f所做的功为：所做的功为：2 fscos1800fs Fscos各个力对物体所做功的代数和为：各个力对物体所做功的代数和为：=1+2=(cosf）s 0因物体匀速运动则合力为因物体匀速运动则合力为0，那么合力做功为，那么合力做功为02

12、021/8/8 星期日9求解物体在几个力的共同作用下发生求解物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下两种方法来求解。可以用以下两种方法来求解。(1)分别求出每个力所做的功，然后求出所有功分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：的代数和。即：W总总=W1+W2+Wn(2)先求出物体所受的合力，然后再求出合力的先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：功，即：W总总=F合合S cos2021/8/8 星期日10习题：一个质量一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成的物体，受到与水平方向成37角斜向上的力角斜向上

13、的力F1=10N作用；在水平地面作用；在水平地面上移动距离上移动距离s=2m，物体与地面间的摩擦力，物体与地面间的摩擦力F2=4.2N，求外力对物体所做的总功，求外力对物体所做的总功.s1F2=37mgF支支2021/8/8 星期日11解法解法1：W1=F1scos37 W2=F2scos180Wmg=mgscos90 WF支支=F支支scos90W=W1+W2+Wmg+WF支支=7.6J解法解法2：经正交分解先求出物体受到的合力，然后计算：经正交分解先求出物体受到的合力，然后计算合力对物体做的功。合力对物体做的功。F合合=F1cos37-F2=8N W=F合合scos0=7.6Js1F2=3

14、7mgF支支F11F122021/8/8 星期日12A、B两小球同时从距地面高两小球同时从距地面高h=15m处的同一点抛出，初速处的同一点抛出，初速度大小均为度大小均为v0=10m/s。A球竖直向下抛出，球竖直向下抛出，B球水平抛出，球水平抛出，空气阻力不计，重力加速度取空气阻力不计，重力加速度取g=10m/s2。求：。求：(1)A经多长时间落地？经多长时间落地？（2）B球经多长时间落地？球经多长时间落地？B球落地点距抛出点的水平球落地点距抛出点的水平距离是多大？距离是多大？(3)A球落地时，球落地时，A、B两球间的距离是多少？两球间的距离是多少？2021/8/8 星期日13例例1 1、质量为

15、、质量为m m的滑快静止在质量为的滑快静止在质量为M M的斜面上，斜面在水的斜面上，斜面在水平恒力平恒力F F作用下沿水平面匀速运动了位移作用下沿水平面匀速运动了位移L L，滑块始终相，滑块始终相对斜面静止。求对斜面静止。求（1 1）各个力对滑块所做的功）各个力对滑块所做的功（2 2）各个力对滑块做的总功）各个力对滑块做的总功LmMFSFNfGSFNfG2021/8/8 星期日14 摩擦力一定做负功吗摩擦力一定做负功吗？静摩擦力一定不做功吗？滑？静摩擦力一定不做功吗？滑动摩擦力一定做功吗？动摩擦力一定做功吗？课堂讨论2021/8/8 星期日15v0v0mMMS2S1MMv0m滑动摩擦力滑动摩擦

16、力FfFf对对m m做负功做负功 W1=-Ff S1W1=-Ff S1滑动摩擦力滑动摩擦力FfFf对做正功对做正功 W2=Ff S2W2=Ff S2一对滑动摩擦力对物体作功之和必定为负功一对滑动摩擦力对物体作功之和必定为负功滑动摩擦力对滑块做负功滑动摩擦力对滑块做负功滑动摩擦力对桌不做功滑动摩擦力对桌不做功 结论结论:滑动摩擦滑动摩擦力既可以做正功，力既可以做正功，也可以做负功，还也可以做负功，还可以不做功。可以不做功。关于滑动摩擦力做功关于滑动摩擦力做功2021/8/8 星期日16FA AB BA A和和B B相对静止相对静止,一起加速运动一起加速运动静摩擦力对静摩擦力对A A做负功做负功W

17、=-FfSW=-FfS静摩擦力对做正功静摩擦力对做正功FfS一对静摩擦力做功之和必定为零一对静摩擦力做功之和必定为零关于静摩擦力做功关于静摩擦力做功结论结论:静摩擦力静摩擦力既可以做正功，既可以做正功，也可以做负功，也可以做负功，还可以不做功。还可以不做功。2021/8/8 星期日17课堂讨论 一对平衡力中的一个力如果做正功，那一对平衡力中的一个力如果做正功，那一对平衡力中的一个力如果做正功，那一对平衡力中的一个力如果做正功，那么另一个力一定做负功吗？那么一对作用与反作用么另一个力一定做负功吗？那么一对作用与反作用么另一个力一定做负功吗？那么一对作用与反作用么另一个力一定做负功吗？那么一对作用

18、与反作用力，作用力做正功，反作用力一定做负功吗？力，作用力做正功，反作用力一定做负功吗？力，作用力做正功，反作用力一定做负功吗？力，作用力做正功，反作用力一定做负功吗？S SN NS SN N 一对作用力和反作用力在同一段时间内，一对作用力和反作用力在同一段时间内，可以都做正功、或者都做负功，或者一个做正可以都做正功、或者都做负功，或者一个做正功、一个做负功，或者都不做功。功、一个做负功，或者都不做功。一对平衡力做的总功肯定为零；而一对一对平衡力做的总功肯定为零；而一对作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可作用力和反作用力在同一段时间内做的总功可能为正、可能为负、也可能为零。能为正、可能为负

19、、也可能为零。2021/8/8 星期日181.1.（单选）下列说法正确的是（单选）下列说法正确的是（）A A、静摩擦力总是不做功、静摩擦力总是不做功 B B、滑动摩擦力一定对物体做、滑动摩擦力一定对物体做负功负功C C、一对滑动摩擦力做功的代数和一定为负值、一对滑动摩擦力做功的代数和一定为负值D D、作用力和反作用力做功的代数和一定为零、作用力和反作用力做功的代数和一定为零C2.2.（双选）下列说法正确的是（双选）下列说法正确的是（）A A、一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一时间内、一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一时间内做功的代数和可能不为零做功的代数和可能不为零

20、B B、一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一时间内、一质点受两个力作用且处于平衡状态，这两个力在同一时间内做的功或者都为零做的功或者都为零,或者大小相等符号相反或者大小相等符号相反C C、在同样时间内、在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等作用力和反作用力的功大小不一定相等,但符号但符号一定相反一定相反D D、在同样时间内、在同样时间内,作用力和反作用力的功大小不一定相等作用力和反作用力的功大小不一定相等,正负号正负号也不一定相反也不一定相反BD2021/8/8 星期日19课堂讨论 做匀速圆周运动的物体受到的做匀速圆周运动的物体受到的向心力做功吗？向心力做功吗？如图所示，

21、小球用细线拴住在光滑如图所示，小球用细线拴住在光滑的水平面上做匀速圆周运动。圆的半径的水平面上做匀速圆周运动。圆的半径是是1m1m，小球的质量是，小球的质量是0.1kg0.1kg，线速度，线速度v=1m/sv=1m/s，则小球运动一周拉力做的功为，则小球运动一周拉力做的功为多少？多少？F Fv vF Fv v向心力永远不做功2021/8/8 星期日20拓展拓展 变力做功变力做功对于变力做功不能依定义式对于变力做功不能依定义式直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。1.1.可用（微元法）无限分小法来求可用（微元法）无限分小法来求,过程无限分

22、小后，过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功。可认为每小段是恒力做功。2.2.平均力法：平均力法：若变力大小随位移是线性变化，且方向不变时，可将若变力大小随位移是线性变化，且方向不变时，可将变力的平均值求出后用公式计算。变力的平均值求出后用公式计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。W=FSCOS2021/8/8 星期日213.3.利用图像，图线与坐标轴所包围的面利用图像，图线与坐标轴所包围的面积即是力做功的数值。积即是力做功的数值。4.4.已知变力做功的平均功率，则功。已知变力做功的平均功率，则功。5.5.用动能定理进行求解：用动能定理进行求解：由动能定理由

23、动能定理可知，将变力的功转换为可知，将变力的功转换为物体动能的变化量，可将问题轻易解决。物体动能的变化量，可将问题轻易解决。6.6.用功能关系进行求解。用功能关系进行求解。2021/8/8 星期日224 4、（单选）如图所示（单选）如图所示,某个力某个力F=10NF=10N作用于半径为作用于半径为R=1mR=1m的转盘边的转盘边缘上缘上,力力F F的大小保持不变的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一但方向始终保持与作用点的切线方向一致致,则转动一周这个力则转动一周这个力F F做的功应为做的功应为:A.0 B.20(J)C.10(J)D.20(J)A.0 B.20(J)C.10(J)

24、D.20(J)BF FR R处理方法：化曲为直（微分法）处理方法：化曲为直（微分法）处理方法：化曲为直（微分法）处理方法：化曲为直（微分法）3.3.（双选）把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大（双选）把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是高度是h h，若物体的质量为，若物体的质量为m m，所受的空气阻力恒为，所受的空气阻力恒为f,f,则在从则在从物体被抛出到落回地面的全过程中（）物体被抛出到落回地面的全过程中（）A A、重力所做的功为零、重力所做的功为零 B B、重力所做的功为、重力所做的功为2mgh2mghC C、空气阻力做的功为零、空气阻力做的功为零 D D、空气阻力做的功

25、为、空气阻力做的功为-2fh-2fhAD空气阻力做的功在数值上等于阻力与全程物体路程的乘积空气阻力做的功在数值上等于阻力与全程物体路程的乘积2021/8/8 星期日232021/8/8 星期日249、静夜四无邻，荒居旧业贫。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、雨中黄叶树，灯下白头人。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 9:48:29 PM11、以我独沈久，愧君相见频。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、故人江海别，几度隔山川。2022

26、/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、乍见翻疑梦，相悲各问年。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、他乡生白发，旧国见青山。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、比不了得就不比，得不到的就不要。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、行动出成果，工作出财富。2022/12/252022/12/2525 December 202217、做前，能够环视四周；做

27、时，你只能或者最好沿着以脚为起点的射线向前。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、没有失败，只有暂时停止成功！。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、很多事情努力了未必有结果，但是不努力却什么改变也没有。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 9:48:29 PM11、成功就是日复一日那一点点小小努力的积累。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、世间成事，不求其绝对圆满，留一份不足，可得无限完美。

28、2022/12/252022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202213、不知香积寺，数里入云峰。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、楚塞三湘接，荆门九派通。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、少年十五二十时，步行夺得胡马骑。2022/12/252022/12/2525 December 20

29、2217、空山新雨后，天气晚来秋。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/259、杨柳散和风，青山澹吾虑。2022/12/252022/12/25Sunday,December 25,202210、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。2022/12/252022/12/252022/12/2512/25/2022 9:48:29 PM11、越是没有本领的就越加自命不凡。2022/12/252022/12/252022/12/25Dec-2225-Dec-2212、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的错儿。2022/12/252022/12/252022/12/2

30、5Sunday,December 25,202213、知人者智，自知者明。胜人者有力，自胜者强。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202214、意志坚强的人能把世界放在手中像泥块一样任意揉捏。25 十二月 20222022/12/252022/12/252022/12/2515、最具挑战性的挑战莫过于提升自我。十二月 222022/12/252022/12/252022/12/2512/25/202216、业余生活要有意义，不要越轨。2022/12/252022/12/2525 December 202217、一个人即使已登上顶峰，也仍要自强不息。2022/12/252022/12/252022/12/252022/12/25MOMODA POWERPOINTLorem ipsum dolor sit amet,consectetur adipiscing elit.Fusce id urna blandit,eleifend nulla ac,fringilla purus.Nulla iaculis tempor felis ut cursus.感感 谢谢 您您 的的 下下 载载 观观 看看专家告诉2021/8/8 星期日25