物理：第五章《机械能及其守恒定律》课件（新人教版）.ppt

第五章机械能及其守恒定律 第2节功 work 做功的两个必要因素 回忆初中知识 公式 w fl 功的单位 焦耳符号 j 力 物体在力的方向上通过一定的距离 发生位移 如图 物块在水平拉力f作用下发生位移l 拉力f做功w fl l 重力mg不做功 支持力fn不做功 做功的两个必要因素 回忆初中知识 力 物体在力的方向上 发生位移 力的方向和位移的方向相同时 w fl 力的方向和位移的方向垂直时 不做功 力的方向和位移的方向夹角时 结论 l f f 其中为力的方向与位移的方向之间的夹角 结论 f l l l f 其中为力的方向与位移的方向之间的夹角 方案2 分解位移 说明 力和位移必须具备同时性 只适用于求恒力做功 f表示力的大小 l表示位移的大小 表示力的方向和位移的方向之间的夹角 如何判断力的方向与位移的方向之间的夹角 数学知识 两条直线的夹角 两条有向线段的夹角 讨论 当时 w 0 力对物体做负功 或说成物体克服这个力做功 当时 w 0 力对物体做正功 当时 w 0 力对物体不做功 小车的位移为l 水平向右 求外力f做的功 思考 功是标量还是矢量 如何判断一个物理量是标量还是矢量 1 标量没有方向 矢量有方向 2 运算法则标量代数相加减 矢量加减满足平行四边形法则 在光滑水平面上 物体受两个沿水平方向 互相垂直的大小分别为3n和4n的恒力 从静止开始运动10m 求每个力做的功和合力做的功 f 5n 结论 功是标量 代数和 功的正 负号不表示方向 仅表示做功的效果不同 计算几个力所做总功的方法 2 先求出各个力所做的功 再求其代数和 1 先求出这几个力的合力f的大小和方向 再求合力f所做的功 即为总功 例1 一个质量m 150kg的雪橇 受到与水平方向成角斜向上方的拉力f 500n 在水平地面上移动的距离l 5m 物体与地面的滑动摩擦力f 100n 求力对物体所做的总功 例2 如图所示 光滑斜面长为l 底角为 固定在水平地面上 一质量为m的物块 不计大小 由斜面顶端开始下滑 求物块下滑至底端的过程中各力做的功 l 例3 如图所示 在倾角 37 的斜面上 质量m 10kg的物体在平行斜面向上的拉力f 120n作用下 沿斜面上滑距离l 2m 已知物体与斜面间动摩擦因数 0 5 1 计算各力对物体做的功 2 计算物体所受各力所做的总功 取g 10m s2 f 例4 如图所示 物体a放置在水平桌面上 其右侧固定着一个定滑轮o 细绳跨过定滑轮 一端p固定在墙壁上 在另一端q用水平力f向右 物体a向右滑动l的过程中 力f对物体a做了多少功 上 下两段绳均保持水平 不计滑轮及绳的质量 p 小结 正代表动力做功 使物体的能量增加 负代表阻力做功 使物体的能量减少 功是标量 没有方向 但是有正负 只适用于求恒力做功 第五章机械能及其守恒定律 第2节功 work 第二课时 1 功的计算公式 只适用于求恒力做功 2 求几个力的总功 2 先求出各个力所做的功 再求其代数和 1 先求合力 大小和方向 再求合力做的功 上节课的学习内容 作业评讲 mg f f a y mg fn f f a mg fn f f x y 本节课内容 进一步运用和体会功的计算公式本节课目的 熟练掌握和运用功的计算公式 复习 如图所示 光滑斜面长为l 底角为 固定在水平地面上 一质量为m的物块 不计大小 由斜面顶端开始下滑 求物块下滑至底端的过程中各力做的功 l 例1 如图所示 质量为m的物块与倾角为的斜面体相对静止 当斜面体沿水平面向左匀速运动位移x时 求物块所受重力 支持力 摩擦力做的功及合力做的功 mg fn f0 x 例3 小物块位于光滑斜面上 斜面位于光滑的水平地面上 从地面上看 在小物体沿斜面下滑的过程中 斜面对小物块的作用力 a 垂直于接触面 做功为零b 垂直于接触面 做功不为零c 不垂直与接触面 做功为零d 不垂直于接触面 做功不为零 f 静止 f0不做功 f0 也不做功 物体随着传送带一起向上匀速运动 f0做正功 f0 做负功 和为零 l l 两物体在拉力f作用下一起向右匀速运动 f0做负功 f0 做正功 和为零 l l 总结一对静摩擦力的做功情况 相对地面静止 都不做功 相对地面运动 一个做正功 另一个做负功 和为零 匀速运动 f做负功 f 不做功 例2 质量为m的长木板放在光滑的水平面上 一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面从a点滑至b点在木板上前进了l 而木板前进x 若滑块与木板间摩擦因数为 求摩擦力对滑块 对木板做功各为多少 a b 分析m x l mg fn1 ff 分析m mg fn2 fn1 ff x f和f 都做负功 但不一定相等 总结一对滑动摩擦力的做功情况 可能一个做负功 一个不做功 可能一个做负功 一个做正功 但和为负值 可能都做负功 但不一定相等 总结一对摩擦力的做功情况 总结一对作用力与反作用力的做功情况 第五章机械能及其守恒定律 第2节功 work 第三课时 1 功的计算公式 只适用于求恒力做功 2 弹力方向与接触面垂直 但弹力不一定做功 上节课的学习内容 3 一对静摩擦力的做功情况 一对滑动摩擦力的做功情况 4 一对作用力 反作用力的做功情况 1 功的计算公式 只适用于求恒力做功 上节课的学习内容 如何处理变力做功的问题 怎样的力称为变力 大小不变 方向变 方向不变 大小变 大小 方向都变 f 例1 例2 物体以某一初速度竖直上抛 空气阻力恒为f 物体上升的最大高度为h 求物体落回原处的过程中 空气阻力做的功 例3 倾角为370的斜面固定在水平地面上 总长度为10m 质量m 1kg的物体以v0 5m s的初速度从斜面中点处滑上斜面 已知物体和斜面的摩擦因数为0 5 求物体运动到斜面底端的过程中 滑动摩擦力做的功 取g 10m s2 例4 物体质量m 2kg放在水平地面上 已知物体与地面间的动摩擦因数为0 5 在水平地面上受到与水平面成37o角斜向上的拉力f 20n作用 经过5s后撤去f 物体运动一段时间后停止 求整个过程中摩擦力做功 f fsin37 fn1 mgff1 fn1 fn2 mgff2 fn2 从受力分析可以看出摩擦力是变力 所以我们不能整个过程用功的公式求解 那么怎么办呢 请同学们思考 答案 ff1 4n x1 75m wf1 300jff2 10n x2 90m wf2 900jwf总 1200j 0 x m ff n 60 2 4 6 8 10 120 180 wf总即图像与x轴所围的面积 例5 物体受到一个与位移同方向的力f 其大小随位移的变化关系 求力f在物体位移0 50cm过程中做的功 f