资源简介

(共36张PPT)
功和功率
第一课时：功
主讲老师：xxx
2023.xx.xx
01
02
03
目录
正功和负功
拓展学习
功
04
总结提升
温故知新
起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一致，则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积。
W=F l
F
l
温故知新
功的定义：如果一个物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段位移 ，我们就说这个力对物体做了功。
F
l
F
（1）作用在物体上的力
（2）物体在力的方向上通过的位移
做功的两个条件：
温故知新
1.当力F和位移 l 同向时：
F
l
F
2.当力F和位移 l 垂直时：
W=F·0
W=F l
F
l
F
问题与思考
更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？
F
α
第一部分：功
一、用分解力的方法求功
l
F
F
α
F
α
F
α
W2 = 0
F2
F1
当力F和位移 l 成α时：
WF1=F1·l
WF2=F2·0
二、用分解位移的方法求功
F
l
l1
l2
α
l1=lcosα
l2=lsinα
W1= Fl 1= Flcos α
W2= 0
除了分解力以外还可以分解位移:
W= Flcosα
在力方向发生的位移
三、功
1.公式：W = Flcosα
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。
2.国际单位:
焦耳（简称：焦 ——符号：J）
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
3.功是标量，没有方向，但有正负。
（1） 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。
４.说明
（2）公式W = Fl cosα只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路程。
Ｆ
m
M
l
三、功
四、三种不同的情况下的做功
1.物体在水平力Ｆ作用下沿光滑水平面加速运动L；
2.物体在水平力Ｆ作用下沿粗糙水平面匀速移动L；
3.物体在沿斜面向上的力Ｆ作用下减速上移L；
μ=0
l
l
l
μ≠0
力做功只与F、L和α有关,与是否有受其它力，物体运动状态等其他因素无关。
五、找力与位移夹角的方法
方法：将力、位移矢量的箭尾移到同一个作用点上。
l
F
l
F
l
F
六、辨认力与位移的夹角
夹角：α
夹角：π- α
夹角：α
夹角：π- α
F
乙
l
α
α
α
F
甲
F
α
l
F
l
l
第二部分：正功与负功
一、阅读课文 完成下表
α cosα W 物理意义
α=π/2
α＜π/2
π/2＜α≤π
cosα=0
cosα＞0
cosα＜0
W = 0
W＞0
W＜0
表示力F对物体不做功
表示力F对物体做正功
表示力F对物体做负功
W = F l cosα
二、正功和负功
1. 正负不表示方向，也不表示大小。
负功的物理意义:
正功的物理意义:
表示该力是动力；
表示该力是阻力。
F1
A
F2
B
如：－8J > 5J
2.某力做多少负功，也可说成“物体克服该力做多少功”（取绝对值）。
v
f=5N
l=2m
A
B
三、总功的计算
【例题】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的
斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与
地面间的滑动摩擦力f＝100N，cos 37°＝ 0.8。求
（1）各个力对物体所做的功
（2）各个力对物体做功的代数和
（3）物体所受的合力
（4）合力对物体做的功
【解析】（1）拉力在水平方向的分力为 Fx ＝ Fcos 37°
WF＝ Fx l ＝Fl cos 37°＝2 000J
阻力与运动方向相反:Wf ＝ f l cos180°＝－500J,
WN＝Wmg＝0
（2）力对物体所做总的代数和，
即W ＝WF+Wf + WN+Wmg＝1500J
（3）F合= Fx-f＝ 300N
（4）W合＝ F合 l ＝300N×5m＝1500J
V
F
N
l
F
三、总功的计算
四、求总功的两种方法
1.分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：
2.先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：
W总=F合Lcosα
第三部分：拓展学习
一、作用力与反作用力做功
思考：作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗 如果不是，那他们的做功情况有哪些？
S
N
S
N
作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反。
v0
v0
m
思考：滑动摩擦力一定做负功吗
M
LM
Lm
M
v0
m
滑动摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
二、滑动摩擦力做功
三、静摩擦力做功
F
A
B
思考：静摩擦力一定不做功吗
如图，A和B相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A做负功：Ｗ＝－ＦL
静摩擦力对Ｂ做正功：Ｗ＝ＦL
静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。但一对静摩擦力做功之和必定为零。
第四部分：总结提升
课堂小结
做功的条件：作用在物体上的力；
物体在力的方向上移动的位移
功的计算：W = F l cosα
功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果,功的正负 不表示方向，也不表示大小。
总功等于各个力对物体所做功的代数和。
功
课堂练习
【练习1】一个物体在两个力F1、F2的共同作用下发生了一段位移，做功分别为W1=8J、W2=-8J，下列说法正确的是（　　）
A．这两个力大小相等 B．这两个力做的总功为0J
C．这两个力的功率不相等 D．F1比F2做的功多
【参考答案】B
课堂练习
【练习2】(多选)一个25kg的小孩从高度为3.0m的滑梯顶端由静止开始滑下，滑到底端时的速度为2.0m/s。取g=10m/s2，关于力对小孩做的功，以下结果正确的是（　　）
A．合外力做功50J
B．克服阻力做功700J
C．重力做功500J
D．支持力做功50J
【参考答案】AB
课堂练习
【练习3】如图所示，甲、乙两名学生的质量都是m，当他们分别以图示的路径登上高h的阶梯顶端A时，他们的重力做功情况是（　　）
A．甲的重力做功多
B．乙的重力做功多
C．甲、乙的重力做功一样多
D．无法判断
【参考答案】C
课堂练习
【练习4】两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动。物体通过一段位移，力F1对物体做8J，力F2对物体做功6J，则力F1与F2对物体做的总功为（　　）
A．14J B．2J
C．10 J D．7J
【参考答案】A
课堂练习
【练习5】如图所示，水平板上有质量m=1kg的物块，受到随时间t变化的水平拉力F作用，用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小。取g=10m/s2，则下列判断正确的是（　　）
A．5s内拉力对物块做功为零
B．4s末物块所受合力大小为1.0N
C．物块与木板之间的动摩擦因数为0.3
D．物块先处于静止状态，后做匀速运动
【参考答案】C
课堂练习
【练习6】水平面上有一固定斜面，一质量为m的物块从斜面顶端A处下滑到底端并滑上水平面，最后停在B处。已知全程动摩擦因数为μ，物块初末位置的水平距离为L，如图所示。则整个过程克服摩擦力做功为（ ）
A．等于μmgL B．大于μmgL
C．小于μmgL D．以上皆有可能
【参考答案】A
课堂练习
【练习7】(多选)如图所示，质量m=10kg的物体在F=100N斜向下的推力作用下，沿水平面以v=1m/s的速度匀速前进x=1m，已知F与水平方向的夹 角。取g=10m/s2，则（　　）
A．推力F做的功为
B．推力F的功率为100W
C．物体与水平面间的动摩擦因数为
D．物体克服摩擦力做功为50J
【参考答案】AC
课堂练习
【练习8】如图所示，工人将重G=100N、装满棉花的包裹沿离地高h=1m的水平平台由静止开始从A处推至平台边缘B处，A、B间的距离为4m；工人对包裹施加恒定的推力，推力大小F=50N，推力与水平面的夹角 ；包裹到达B处时，撤去推力，包裹随即在重力作用下落至水平地面上的C处。若包裹与平台间的动摩擦因数μ=0.2，分别求出作用于包裹的各个力所做的功，以及这些力所做的总功。（忽略空气阻力）
课堂练习
THANKS
THANKS
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