高中物理 7.2 功课件 新人教版必修2.ppt

第2节功 木头在起重机的拉力作用下 能增加 列车在机车牵引力的作用下 能增加 握力器在手的压力作用下 能增加 一 自主探究案 1 功和能是两个密切联系的物理量 即如果物体在力的作用下 发生了变化 这个力一定对物体做了功 功在能的转化过程中担任重要的角色 2 功的概念 一个物体受到力的作用 且 这个力就对物体做了功 3 做功的两个不可缺少的因素是 和 4 纤夫拉船的力的方向与船前进的方向有一定的夹角 不在同一方向上 拉力对船做不做功 5 在国际单位制单位中 功的单位是 用符号来表示 1n的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功为j 6 你认为功是矢量还是标量 5j的功与 8j的功哪个多 检测预习效果 能 在力的方向上发生了位移 力 8j 标量 1 j 焦耳 物体在力的方向上发生的位移 做了功 力与位移方向相同 力做功 只有力 没有位移 故力不做功 力与位移方向垂直 故力不做功 思考 在什么条件下说力对物体做功呢 有力有位移 拉力做功 二 课堂互动案 探究1 力做功的必要因素 功的概念 如果一个物体受到力的作用 并且在力的方向上发生了位移 我们就说这个力对物体做了功 结论1 力做功的两个必要因素 力和物体在力的方向上发生的位移 1 当力的方向与物体的运动方向一致 物体在水平力f的作用下水平向前行驶的位移为l 如图所示 则力f对物体所做的功为 探究2 推导功的表达式 w fl 2 当如果力的方向与运动方向垂直 当力的方向跟位移方向垂直时 物体在力的方向上没有发生位移 力对物体不做功 即做功为零 即w 0 3 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 角的力f的作用下 沿水平方向向前行驶的距离为l 如图所示 求力f对物体所做的功 分析 根据力的等效性原理 可以把计算f做功的问题转化为分别求f1和f2做功的问题 w1 f1l fcos l w2 0 w w1 w2 w flcos 拉力f做的功w 思考 若将位移l分解 结果如何 l1 lcos l2 lsin w1 fl1 flcos w2 0 w flcos 1 公式 w flcos 力对物体所做的功 等于力的大小 f 位移的大小 l 力与位移夹角余弦 cos 这三者的乘积 功的公式 2 单位 国际单位 焦耳 焦 单位符号 j m 1n m 思考 什么物理意义呢 思考 一同学在操场上踢球 飞起一脚用50n的力将球踢出 球在操场上滚了20m 关于脚对球做功下列说法中正确的是a jb 1000jc 无法求出 练习 课本54页第1题 注意 公式中的f和l必须具备同时性 a 思考 如何辨认力的方向与位移方向的夹角 答案 答案 答案 答案 1 当 2时 cos 0 w 0 这表示力f的方向跟位移的方向垂直时 力f不做功 例如 物体在水平桌面上运动 重力g和支持力fn都跟位移方向垂直 这两个力都不做功 如图 正功和负功 2 当 2时 cos 0 w 0 这表示力f对物体做正功 例如 人用力拉车前进时 人的拉力f对车做正功 如图 3 当 2时 cos 0 w 0 这表示力对物体做负功 例如 推着小车跑动的人 到达目的地减速时 人向后拉车的力f对车做负功 如图 探究3 正功和负功什么意义呢 正功的意义 力对物体做正功 表明此力的效果是促进物体的运动 是动力做功 负功的意义 力对物体做负功 表明此力的效果是阻碍了物体运动 是阻力做功 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 例 某一物体以一定初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动 若阻力做 20j功 也可以讲物体克服阻力做了20j功 注意 功是标量 但有正负 功的正负只表示力做功的效果 既不表示方向 也不表示大小 即 表示是动力或阻力做功 思考 比较 8j的功与5j的功大小 探究4 如何求几个力做功 例题 一个质量m 150kg的物体 受到水平方向的拉力f 500n 在水平地面上由静止开始移动了l 5m 物体与地面间的滑动摩擦力f阻 100n 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 思考 求解几个力对物体所做的总功有哪些方法 求出各个力所做的功 则总功等于各个力所做功的代数和 求出各个力的合力 则总功等于合力所做的功 小结 1 做功的两个不可缺少的因素 作用在物体上的力 在力的方向上移动的位移 2 功的计算 w flcos 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 功是标量 但有正负 正负只表示做功的力的效果功的正负既不表示方向 也不表示大小 4 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 练习1 用水平恒力f作用于质量为m的物体 使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l 恒力做功为w1 再用该恒力作用于质量为m mw2bw1 w2cw1 w2d无法判断 c 本题说明了一个力所做的功只由力和力的方向上发生的位移决定 跟物体是否还受到其它力作用 以及物体的运动情况均无关 练习2 以一定的速度竖直向上抛出一个重为g的小球 小球上升的最大高度为h 空气的阻力大小恒为f 则从抛出至落回出发点的过程中 空气阻力对小球做的功为 a 0b fhc 2fhd 4fh c 小物体从地面做竖直上抛运动又回到地面 在此过程中重力做功多少 练习3 一位质量m 60kg的物体放在粗糙水平面上 在与水平面成 37 角斜向上的拉力f 100n 运动了100m 已知阻力f 50n 求 1 各个力所做的功以及外力所做的总功 2 物体所受外力的合力以及合力的功 37 37 f f g g f f n n 如图可知wg glcos90 0wn nlcos90 0wf flcos37 8000jwf flcos180 5000jw总 wg wn wf wf 0 0 8000 5000 3000j 解 37 37 f f g g f