高中物理滬科課標(biāo)版《機(jī)械能守恒定律》《功》課件

1、 第七章機(jī)械能守恒定律 第2節(jié) 功 海北二中 袁克虎0102 力力對(duì)物體做功的兩個(gè)必要因素物體在力的方向上發(fā)生的位移知識(shí)回顧思考與討論陷在雪地里的汽車，人不管怎樣用力，都推不動(dòng)，人的推力對(duì)汽車是否做功了？如果提著貨物水平運(yùn)動(dòng)，拉力是否做功了？不做功0102力的方向上沒有位移，力不做功力的方向與位移的方向垂直，力不做功結(jié)論lFF在光滑的水平地面上，質(zhì)量為M的物體在水平力F的作用下在力的方向運(yùn)動(dòng)了L。如果力的方向與位移方向一致。問題1、物體受到幾個(gè)力？重力、彈力、外力F問題2：重力、彈力做功為多少？問題3：力F做了多少功？兩力做功均為零W=FL 功的計(jì)算 當(dāng)拉力與水平方向的夾角為 時(shí)，此時(shí)拉力F做

2、的功應(yīng)該是多少呢？l處理方法： 當(dāng)拉力與水平方向的夾角為時(shí)，將力分解到與位移相同的方向和與位移垂直的方向上。力的方向和位移的方向相同時(shí)，W = Fl力的方向和位移的方向垂直時(shí)，不做功 功的計(jì)算FFF結(jié)論：lFF2F1F 其中 為力的方向與位移的方向之間的夾角方案1：分解力 可以把力F分解為兩個(gè)分力；跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，設(shè)物體在力F的作用下發(fā)生的位移的大小是l，則分力F1所做的功等于F1l。分力F2的方向跟位移的方向垂直，物體在F2的方向上沒有發(fā)生位移，F(xiàn)2所做的功等于0。結(jié)論：Flll F 其中 為力的方向與位移的方向之間的夾角方案2：分解位移功的一般計(jì)算公式F

3、FF1F2F2l 因此，力F對(duì)物體所做的功W等于F1 l ，而 F1=Fcos 。所以： W=F l cos公式中各物理量的含義及單位W表示力對(duì)物體所做的功單位焦耳（J） 1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時(shí)所做的功。 1J=1N1m=1Nml表示恒力F作用的物體的位移（一般以地面為參考系）單位米（m）表示恒力F與位移l兩個(gè)矢量方向之間的夾角如何判斷力的方向與位移的方向之間的夾角？兩條有向線段的夾角丁FlFl丙乙Fl小車的位移為 l ，水平向右，求外力 F 做的功10m練習(xí)在光滑水平面上，質(zhì)量為m的物體在與水平方向成 角的拉力F作用下向右運(yùn)動(dòng)了10m. (F=10N, ) FF求

4、：1、重力對(duì)物體做的功 2、拉力對(duì)物體做的功變式訓(xùn)練：求當(dāng) 時(shí)，拉力對(duì)物體做的功角度拉力 F(N) 1010101010101010位移 L(m)1010101010101010 功（J） 0-100100 （1）當(dāng)/2時(shí)，cos0，W0。這表示力F對(duì)物體做正功力F對(duì)物體產(chǎn)生位移有一定的貢獻(xiàn)。（動(dòng)力做功） （2）當(dāng)=/2時(shí)，cos=0，W=0。這表示力F的方向跟位移l的方向垂直，力F不做功。 （）當(dāng)/2 時(shí)，cos0，W0。這表示力F對(duì)物體做負(fù)功F對(duì)物體產(chǎn)生位移起著阻礙的作用。（阻力做功） 例題:一個(gè)質(zhì)量2kg的小車，受到與水平方向成37角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移動(dòng)的距離l=

5、2m。小車與地面間的摩擦力F2=4.2N。求： （1）求重力和支持力做的功？ （2）拉力F和滑動(dòng)摩擦力F阻做的功？ （3）求各個(gè)力對(duì)物體做的總功？（4）求合外力對(duì)物體做的功？lF137F2F1F2FNG37方法：解：小車所受到的合力為：F合=F1xF2 = F1cos37 F2外力對(duì)小車所做的總功為：W=F合l cos0=（F1cos37 F2）l cos0 = F1l cos37 F2s =16J+（-8.4J）=7.6J解：拉力F1對(duì)小車所做的功為：W1=F1l cos1= F1l cos37摩擦力F2對(duì)小車所組的功為：W2=F2l cos2= F2l cos180外力對(duì)小車所做的總功W等

6、于W1和W2的代數(shù)和：W=W1+W2= F1l cos37+ F2l cos180 =16J+（-8.4J）=7.6J求出各個(gè)力所做的功，則總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和。注意要代入功的正、負(fù)號(hào)。 一個(gè)質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成=37角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移動(dòng)的距離為l=5m，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力F阻=100N，求:（1）求重力和支持力做的功？ （2）拉力F和滑動(dòng)摩擦力F阻做的功？ （3）求各個(gè)力對(duì)物體做的總功？ （4）求合外力對(duì)物體做的功？F137F2v歸納總結(jié)一、做功的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移。二、功的公式：W=Flcos 力對(duì)物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦這三者的乘積。 三、功的國際單位：焦耳。功是標(biāo)量四、功的正、負(fù)。五、總功的求法：（1）求出各個(gè)力所做的功，則總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和。（2）先求出各個(gè)力的合力，則總功等于合力所做的功。 例3、 如圖，一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的物體，受到與水平方向成37角斜向下方的推力F=10N的作用，在水平地面上移動(dòng)了距離l1=2m后撤去推力，此后物體又滑行了l2=1.6m的距離后停止了運(yùn)動(dòng)，設(shè)物體與地面的滑動(dòng)摩擦力為它們之間彈力的0.2倍，g取10m/s2，求：（1）推力F對(duì)物體做的功；（2）全過程中摩擦力對(duì)物體所做的功；（3）有推力作用時(shí)合外力對(duì)