高一物理必修2——功课件

1、安吉振民高级中学付加林付加林安吉振民高级中学7.1追寻守恒量追寻守恒量势能势能:相互作用的物体凭其位置而具有的能量叫势能。相互作用的物体凭其位置而具有的能量叫势能。动能动能:物体由于运动而具有的能量叫动能。物体由于运动而具有的能量叫动能。问题：各种能量是怎样转化的呢？问题：各种能量是怎样转化的呢？安吉振民高级中学 货物在起重机拉力的作用下货物在起重机拉力的作用下 重力势能重力势能增加了增加了安吉振民高级中学 列车在机车的牵引力作用下列车在机车的牵引力作用下 动能动能增加了增加了安吉振民高级中学 握力器在手的压力下握力器在手的压力下 弹性势能弹性势能增加了增加了安吉振民高级中学如果物体在如果物体

2、在力力的作用下的作用下能量能量发生了发生了变化，这个力一定对物体做了变化，这个力一定对物体做了功功。1、功和能、功和能 货物在起重机的拉力作用下重力势能增加了货物在起重机的拉力作用下重力势能增加了 列车在机车的牵引力作用下列车在机车的牵引力作用下 动能增加了动能增加了 握力器在手的压力作用下弹性势能增加了握力器在手的压力作用下弹性势能增加了安吉振民高级中学 一个物体受到一个物体受到力力的作用，如果的作用，如果物体在力的方向上发生一段物体在力的方向上发生一段位移位移，就说这个力对物体就说这个力对物体做了功做了功。 2、功的概念、功的概念 做功是力的作用在空间位移上逐做功是力的作用在空间位移上逐渐

3、累积的过程。渐累积的过程。 Fl安吉振民高级中学3、做功的两个不可缺少的因素、做功的两个不可缺少的因素1.作用在物体上的作用在物体上的力力2.物体在力的方向上发生的物体在力的方向上发生的位移位移FFl安吉振民高级中学安吉振民高级中学安吉振民高级中学安吉振民高级中学安吉振民高级中学FFlM安吉振民高级中学 在物理学中，如果力的方向与物体运动的在物理学中，如果力的方向与物体运动的方向一致，功就等于力的大小与位移大小的乘方向一致，功就等于力的大小与位移大小的乘积。用积。用F表示力的大小，用表示力的大小，用 l 表示位移的大小，表示位移的大小，用用W表示力表示力F所做的功，则有：所做的功，则有： W=

4、F l如果力的方向与位移方向一致。如果力的方向与位移方向一致。FFlM安吉振民高级中学FFl安吉振民高级中学4、功的公式、功的公式FF1F2FL L安吉振民高级中学4、功的公式、功的公式F1F2FL LW F2= 0WF=W F1F1= Fcos=F1L =FLcos安吉振民高级中学FFF1F2F1F2l安吉振民高级中学FFll2l1安吉振民高级中学FFF1F2cosFlW F1F2 力对物体所做的功，等于力对物体所做的功，等于力的大小、位移力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。l功的一般计算公式功的一般计算公式安吉振民高级中学表示表示

5、W力对物体所做的功力对物体所做的功焦耳（焦耳（J）单位单位公式中各物理量的含义及单位公式中各物理量的含义及单位 功是一个标量。在国际单位制中单位是功是一个标量。在国际单位制中单位是焦耳，焦耳，简称焦，符号是简称焦，符号是J。 1J等于等于1N的力使物体在力的方向上发生的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。的位移时所做的功。 1J=1N1m=1NmcosFlW 安吉振民高级中学表示表示表示表示l恒力恒力F与位移与位移l两个矢量方向之间的夹角两个矢量方向之间的夹角恒力恒力F作用的物体的位移作用的物体的位移米（米（m）单位单位cosFlW 安吉振民高级中学对功的公式的理解对功的公式的理解1

6、.公式只能用于求公式只能用于求恒力恒力的功，如果力是变力，无论的功，如果力是变力，无论力的大小变化，还是力的方向变化，都不能直接力的大小变化，还是力的方向变化，都不能直接用该公式求解；用该公式求解；2.角是角是“力的方向和位移方向的夹角力的方向和位移方向的夹角”，而不是题，而不是题目中的某一个以目中的某一个以命名的角；命名的角；3.功与物体受力后通过这段位移做功与物体受力后通过这段位移做运动状态运动状态无关；无关；4.公式中位移公式中位移l的相对性：同一物体的运动，相对于的相对性：同一物体的运动，相对于不同的参照系，位移是不同的，故为避免结果的不同的参照系，位移是不同的，故为避免结果的“不确定

7、性不确定性”在计算功时，位移都是以在计算功时，位移都是以地面地面为参为参照系的照系的。cosFlW 安吉振民高级中学 如图表示物体在力如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了的作用下在水平面上发生了一段位移一段位移l，计算这种情形下力对物体做的功。，计算这种情形下力对物体做的功。设这种情形下力和位移分别为：设这种情形下力和位移分别为：F=10N，l=2m。角。角的大小如图。的大小如图。lFv=0解：解：拉力拉力F对物体所做的功为：对物体所做的功为：安吉振民高级中学 如图表示物体在力如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生的作用下在水平面上发生了一段位移了一段位移l，计算这种情形下力对物体做的

8、功。，计算这种情形下力对物体做的功。设这种情形下力和位移分别为：设这种情形下力和位移分别为：F=10N，l=2m。角。角的大小如图。的大小如图。lFvl=120安吉振民高级中学问题问题4：矢量的正、负表示的是方向。功是标量，：矢量的正、负表示的是方向。功是标量，它的正、负表示什么意思呢？它的正、负表示什么意思呢？解：解：拉力拉力F对物体所做的功为：对物体所做的功为：v=120安吉振民高级中学 现在我们讨论一下一个力做功时可能出现的现在我们讨论一下一个力做功时可能出现的各种情形。各种情形。四、正功和负功四、正功和负功cosFlW 公式中的公式中的F和和l分别指分别指“力的大小力的大小”和和“位移

9、位移的大小的大小”，即公式中，即公式中F和和l恒取正值，公式应写恒取正值，公式应写作作W=|F| l |cos。可见。可见W的正负取决于的正负取决于cos的的正负，也就是正负，也就是的大小。的大小。W的正负并不表示功的正负并不表示功有方向。有方向。安吉振民高级中学情形（一）情形（一） （1）当）当=/2时，时，cos=0，W=0。这表示。这表示力力F的方向跟位移的方向跟位移l的方向垂直的方向垂直，力，力F不做功。不做功。FNGv安吉振民高级中学情形（二）情形（二） （）当（）当/2时，时，cos0，W0。这表示。这表示力力F对物体做正功对物体做正功力力F对物体产生位移有一对物体产生位移有一定的

10、贡献。（动力做功）定的贡献。（动力做功）sFv安吉振民高级中学xF情形（三）情形（三） （）当（）当/2 时，时，cos0，W0。这表示这表示力力F对物体做负功对物体做负功F对物体产生位移对物体产生位移起着阻碍的作用。（阻力做功）起着阻碍的作用。（阻力做功）安吉振民高级中学某力对物体做负功，往往说成某力对物体做负功，往往说成“物体克服某物体克服某力做功力做功”（取绝对值）。这两种说法的意义是（取绝对值）。这两种说法的意义是等同的。例如，竖直向上抛出的球，在向上运等同的。例如，竖直向上抛出的球，在向上运动的过程中，重力对球做负功，可以说成动的过程中，重力对球做负功，可以说成“球球克服重力做功克服

11、重力做功”。汽车关闭发动机以后，在阻。汽车关闭发动机以后，在阻力的作用下逐渐停下来，阻力对汽车做负功，力的作用下逐渐停下来，阻力对汽车做负功，可以说成可以说成“汽车克服阻力做功汽车克服阻力做功”。安吉振民高级中学取值取值cosW含义含义/20W=F l cos力对物体做正功力对物体做正功=/20W=0力对物体不做功力对物体不做功/2 0W0力对物体做负功力对物体做负功cosFlW 安吉振民高级中学在日常生活中，一个物体往往是在几个力的在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移时，那么如何计算这共同作用下发生一段位移时，那么如何计算这几个力对物体所做的总功。几个力对物体所做的总

12、功。思考与讨论思考与讨论F阻阻GF拉拉FN安吉振民高级中学 例题例题:一个质量一个质量2kg的小车，受到与水平的小车，受到与水平方向成方向成37角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F1=10N，在水平，在水平地面上移动的距离地面上移动的距离l=2m。小车与地面间的摩擦。小车与地面间的摩擦力力F2=4.2N。求外力对小车所做的总功。求外力对小车所做的总功。F137F2l安吉振民高级中学F137F2FNGF1yF1x受力分析受力分析v安吉振民高级中学方法方法1：解：解：拉力拉力F1对小车所做的功为：对小车所做的功为：W1=F1l cos1= F1l cos37= 16J摩擦力摩擦力F2对小车所组的功为

13、：对小车所组的功为：W2=F2l cos2= F2l cos180= -8.4J外力对外力对小车小车所做的总功所做的总功W等于等于W1和和W2的代数和：的代数和：W=W1+W2=16J+（-8.4J）=7.6J安吉振民高级中学方法方法2：解：解：小车所受到的合力为：小车所受到的合力为：F合合=F1xF2 = F1cos37 F2外力对小车所做的总功为：外力对小车所做的总功为：W=F合合l cos0=（F1cos37 F2）l cos0 = F1l cos37 F2s =16J+（-8.4J）=7.6Jv安吉振民高级中学方法方法1：求出各个力所做的功，则总功等于各求出各个力所做的功，则总功等于各

14、个力所做功的个力所做功的代数和代数和。注意要代入功的正、负。注意要代入功的正、负号。号。 方法方法2：先求出各个力的合力，则总功等于先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。合力所做的功。总功的求法总功的求法安吉振民高级中学归纳总结归纳总结一、做功的因素：力和物体在力的方向上发生的位移。一、做功的因素：力和物体在力的方向上发生的位移。二、功的公式：二、功的公式：W=Flcos 力力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。和位移的夹角的余弦这三者的乘积。 三、功的国际单位：焦耳。功是标量三、功的国际单位：焦耳。功是标量四、功的正、负。四、功的正、负。五、总功的求法：五、总功的求法：（1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和代数和。（2）先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。）先求