资源简介

(共20张PPT)
第八章 第一节 功与功率（一）
高一下学期物理人教版（2019）必修第二册
思考：喷气卡车加速过程，什么能量增加了？
是因为它受到什么力的作用？
问题1：
木材在起重机的拉力作用下什么形式的能增加？
问题2：
列车在机车牵引力的作用下什么形式的能增加？
问题3：
握力器在手的压力作用下什么形式的能增加？
如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功！
物体能量转化的过程总是伴随着力做功。
握力器弹性势能增加
机车动能增加
木材重力势能增加
思考：这些物体能量转化过程的共同点是什么？我们要如何度量能量转化的多少呢？
(1) 作用在物体上的力
(2) 物体在力的方向上发生的位移
一、做功的两个要素
功:一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。
结合初中所学，谈谈你对功的理解
L
WF=FL
(2) 支持力做的功？
FN不做功. 即WFN =0
FN
FN
L
物体在水平恒力F作用下沿力的方向发生了一段位移L。求：
(1) F做的功：
二、功的表达式
二、功的表达式
合作探究：如图，物体在恒力F的作用下在水平面上发生了一段位移L，若F与水平方向的夹角为α，求拉力F做的功？
F2
F1
F
W1= F1L =（F COSα）L
W2 = 0
∵
∴
W = F L COSα
解：将F分解如图，
思路拓展：位移能否分解呢？
L
L1
L2
W=FLcosα
二、功的表达式
（适用条件：
恒力F对物体做的功，等于恒力F的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角的余弦三者的乘积。
1.W=FLcosα
二、功的表达式
3.功的国际单位：焦耳 单位符号：J
2.功是标量 。
体验：对外做功。
用手将一瓶矿泉水缓慢举高1m，体验对外做功的过程，该过程大约做多少功？
只适用于恒力作功)
例1.如图所示，物体在恒力F作用下在水平面上发生一段位移L，试分别找出F与L的夹角，并写出功的表达式。
你有什么重要发现？
功是标量，但功有正负。
三、探究正功和负功
【问题讨论一】如果向后拉动物体,此时力与位移的夹角α角是钝角,根据W=Flcosα，绳做的功为负值,负值的意义是什么
cosα＞0
W ＞0
做正功
cosα<0
W <0
做负功
W =0
不做功
cosα=0
动力做功
阻力做功
【问题讨论二】一个力做功时可能出现的各种情形。
思考2.喷气卡车减速时，减速伞的绳子对车的力做什么功？这个力对车的运动来说，是动力还是阻力？
一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（取正值）。
G
FN
F阻
L
例2 .一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成
α=37°角的斜向右上方的拉力F=150N的作用，在水平地
面上移动的距离为L=5m，雪橇与地面间的滑动摩擦力
F阻=100N。求：
（1）求重力、支持力、拉力、滑动摩擦力分别对雪橇做的功W1、W2、W3、W4各是多少
（2）各力对雪橇做的总功W总;
解：
W2 =F L cos370=150×5×0.8=600J
W4= F阻Lcos1800=100×5×(-1)= -500J
雪橇受力如图，
运动5m过程，
1）
W1 =mg L cos900=0J
W3= FNLcos900=0J
2）总功：W总=W1+W2+W3+W4=100J
G
FN
F阻
L
小结.求功的基本思路：
1.对研究对象进行受力分析，确定力的大小
2. 运动过程分析，确定位移的大小
3.确定力与位移的夹角α
4.代入公式W=FLcosα求解
拓展：
求雪橇所受合外力的大小以及合外力对雪橇做的功W合？
拓展：合力：F合=Fcos370-F阻=150×0.8-100=20N
合力的功：W合=F合L=20×5=100J
思考3：合力的功与各力做功之和有怎样的关系
合力的功等于各个力做功的代数和！
方法提炼：求总功的方法：
方法1： W总=W1+W2+W3+……+Wn
方法2： W合=F合 L cosα
练习.一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑．如果运动员在下滑过程中受到的阻力F阻=50N，斜坡的倾角θ=30°，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力所做的功各是多少？这些力所做的总功是多少？
WG=6000J，
WF阻=-1000J，
WFN=0
W总=5000J
人踢球时能否用W=FL求人对足球所做的功？
思考：
课堂总结
1.做功的两个因素：
作用在物体上的力
在力的方向上移动的位移
2.功的表达式：
W = F l cosα
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功
b、力必须是恒力
3.功的正、负：功是标量，正负只表示做功的力的效果。
4.总功：几个力做的总功等于各个力对物体所做功的代数和，也等于合力对物体所做的功。
功是力作用在物体上对空间的积累效应，功是能量转化的量度
当堂检测
1. 关于功的概念，下列说法正确的是（ ）
A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大
B．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
D．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
2. 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，则关于拉力做功的情况，下列说法正确的是（ ）
A.对A做的功多 B.对B做功多
C.一样多 D.以上都有可能
*3. 质量为m=2kg的物体，在水平推力F＝5N的作用下沿水平面运 动了L＝2m。已知物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.1，g=10m/s.求:
外力对物体所做的总功。
答案：1. D 2. C 3. 6J
课外拓展：
查阅资料，航空母舰上甲板长度有限，飞机有几种起飞方式？它在甲板起飞过程什么力做功以使其获得足够的速度？

展开更多......

收起↑