人教版高中物理必修二第七章第二节《功》.ppt

功和能量密不可分，在力做功的情况下，物体的能量才能发生转化-功是能量转化的量度。,第二节功,力与位移方向相同，力做功,只有力，没有位移，故力不做功,思考:在什么条件下说力对物体做功呢？,有力，对应的位移,拉力做功,问题1、以下情景中，力做功吗？,一、功,1.功的概念：当物体受到力的作用,并在力的方向上发生了位移,这个力就对物体做了功.,力做功的两个必要因素：力和物体在力的方向上发生了位移。,初中：如果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s，如图所示，则力F对物体所做的功为：,特殊情境一：,W=Fs,s,特殊情境二：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W0,s,一般情境三：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s，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=F1s=FsCOS,W2=0,W=W1+W2,W=FsCOS,s,思考：除了正交分解拉力F,还有别的方法吗？,2、功的表达式：,W=Fscos,力对物体所做的功等于力的大小(F)、位移的大小(s)、力与位移夹角余弦(cos)这三者的乘积。,3、功的国际单位：,焦耳（焦）,符号：J,1m=1Nm,4、适用条件：,5、功是标量,F应为恒力,例1、力、位移的方向如图所示.已知F=10N,s=2.0m.求F做的功.,（1）,（2）,（3）,1200,W=FSCOS180=FS,（4）,（5）,W=FSCOS120=FSCOS60,=/2,0/2,/2,COS=0,COS0,COS0,W=0,W0,W0,表示力F对物体做零功,表示力F对物体做正功,表示力F对物体做负功,问题：做功有正负，谁决定做功的正负呢？,问题：沿斜面下滑的物体所受重力做正功负功？,问题：汽车刹车时受到的阻力做正功负功？,问题：匀速圆周运动中向心力对物体做正功负功？,问题：正功和负功什么物理意义呢？,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。,三、对功的进一步理解,1正功和负功的意义-表示做功效果功是标量，只有量值，没有方向，功的正负不是数量上的正与负，它们仅表示相反的做功效果，正负并不代表大小。,问题：10J与-20J，谁做的功更多一些？,例3、质量为m1的物体,在水平力F1的作用下,沿光滑的水平面移动了距离s,质量为m2的物体,在水平力F2的作用下,沿粗糙的水平面移动了相同的距离.m1W2B.W1=W2C.W1W2D.无法判定.,【B】,W=Fscos,三、对功的进一步理解,2功与物体的运动状态无关力对物体做功，总跟力的大小、位移的大小，以及两者的夹角有关，而跟物体受力以后通过这段位移的运动状态没有关系,例2：一同学在操场上踢球，飞起一脚用平均为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AJB.1000JC.无法求出,注意：公式中的力和位移必须具备同时性。,答案:C,计算力F做功时所发生的位移，必须是在同一个力F持续作用下发生的，如果力只在物体的一段位移中有作用，力消失后仍继续运动，那么力所做的功，就只跟有力作用的那一段位移有关，而跟其余位移无关,3功的公式中F和s必须具备同时性,4总功-几个力对物体所做的总功,（1）总功可先通过计算合外力得到（条件：_）W总=F合scos（2）总功也可先通过计算各个力的功再求代数和得到：W总=WW2.Wn,合力为恒力,例4质量为m=5.0kg的木块,在平行于斜面向上的拉力F=100N的作用下,沿倾角为=37的斜面向上滑行s=1.0m的距离,木块与斜面间的动摩擦因数为=0.5.（g=10m/s2;sin37=0.6cos37=0.8)1.画出物体的受力示意图,求各力在这一过程中对物体所做的功.2.求各力对物体所做的功的代数和.3.求物体受到的合外力.4.求物体受到的合力对物体所做的功.,W合=F合scos=W1+W2+,课堂小结,一、功1功的概念及二因素2功的计算W=