高中物理沪科课标版《机械能守恒定律》《功》课件

1、 第七章机械能守恒定律 第2节 功 海北二中 袁克虎0102 力力对物体做功的两个必要因素物体在力的方向上发生的位移知识回顾思考与讨论陷在雪地里的汽车，人不管怎样用力，都推不动，人的推力对汽车是否做功了？如果提着货物水平运动，拉力是否做功了？不做功0102力的方向上没有位移，力不做功力的方向与位移的方向垂直，力不做功结论lFF在光滑的水平地面上，质量为M的物体在水平力F的作用下在力的方向运动了L。如果力的方向与位移方向一致。问题1、物体受到几个力？重力、弹力、外力F问题2：重力、弹力做功为多少？问题3：力F做了多少功？两力做功均为零W=FL 功的计算 当拉力与水平方向的夹角为 时，此时拉力F做

2、的功应该是多少呢？l处理方法： 当拉力与水平方向的夹角为时，将力分解到与位移相同的方向和与位移垂直的方向上。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 功的计算FFF结论：lFF2F1F 其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角方案1：分解力 可以把力F分解为两个分力；跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，设物体在力F的作用下发生的位移的大小是l，则分力F1所做的功等于F1l。分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，F2所做的功等于0。结论：Flll F 其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角方案2：分解位移功的一般计算公式F

3、FF1F2F2l 因此，力F对物体所做的功W等于F1 l ，而 F1=Fcos 。所以： W=F l cos公式中各物理量的含义及单位W表示力对物体所做的功单位焦耳（J） 1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。 1J=1N1m=1Nml表示恒力F作用的物体的位移（一般以地面为参考系）单位米（m）表示恒力F与位移l两个矢量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？两条有向线段的夹角丁FlFl丙乙Fl小车的位移为 l ，水平向右，求外力 F 做的功10m练习在光滑水平面上，质量为m的物体在与水平方向成 角的拉力F作用下向右运动了10m. (F=10N, ) FF求

4、：1、重力对物体做的功 2、拉力对物体做的功变式训练：求当 时，拉力对物体做的功角度拉力 F(N) 1010101010101010位移 L(m)1010101010101010 功（J） 0-100100 （1）当/2时，cos0，W0。这表示力F对物体做正功力F对物体产生位移有一定的贡献。（动力做功） （2）当=/2时，cos=0，W=0。这表示力F的方向跟位移l的方向垂直，力F不做功。 （）当/2 时，cos0，W0。这表示力F对物体做负功F对物体产生位移起着阻碍的作用。（阻力做功） 例题:一个质量2kg的小车，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移动的距离l=

5、2m。小车与地面间的摩擦力F2=4.2N。求： （1）求重力和支持力做的功？ （2）拉力F和滑动摩擦力F阻做的功？ （3）求各个力对物体做的总功？（4）求合外力对物体做的功？lF137F2F1F2FNG37方法：解：小车所受到的合力为：F合=F1xF2 = F1cos37 F2外力对小车所做的总功为：W=F合l cos0=（F1cos37 F2）l cos0 = F1l cos37 F2s =16J+（-8.4J）=7.6J解：拉力F1对小车所做的功为：W1=F1l cos1= F1l cos37摩擦力F2对小车所组的功为：W2=F2l cos2= F2l cos180外力对小车所做的总功W等

6、于W1和W2的代数和：W=W1+W2= F1l cos37+ F2l cos180 =16J+（-8.4J）=7.6J求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。注意要代入功的正、负号。 一个质量为150kg的物体，受到与水平方向成=37角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移动的距离为l=5m，物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N，求:（1）求重力和支持力做的功？ （2）拉力F和滑动摩擦力F阻做的功？ （3）求各个力对物体做的总功？ （4）求合外力对物体做的功？F137F2v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。二、功的公式：W=Flcos 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。 三、功的国际单位：焦耳。功是标量四、功的正、负。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代数和。（2）先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。 例3、 如图，一个质量为m=2kg的物体，受到与水平方向成37角斜向下方的推力F=10N的作用，在水平地面上移动了距离l1=2m后撤去推力，此后物体又滑行了l2=1.6m的距离后停止了运动，设物体与地面的滑动摩擦力为它们之间弹力的0.2倍，g取10m/s2，求：（1）推力F对物体做的功；（2）全过程中摩擦力对物体所做的功；（3）有推力作用时合外力对