2022年高中物理鲁科版2019必修二 1.1 机械功 课件1

鲁科版（2019）物理

必修二1.1机械功一、机械功做功：如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就说力对这个物体做了功。有无做功的判断①有力②力的方向上有位移同时具备，缺一不可。挑起对扁担的支持力做功吗？不动或水平行走对扁担的支持力做功吗？力与位移垂直，即力方向上没有位移，则该力没有做功。物体静止没有位移F不做功F推不动FFS举着球移动机械功：如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动的位移大小为s，则F与s的乘积称为机械功，简称功，用W表示。二、机械功的计算做功大小的判断例：用水平恒力F拉着质量为m的物体沿着水平面从A直线运动到B的过程中，下列说法正确的是（）A、有摩擦力时F做的功比无摩擦力时的多B、有摩擦力时F做的功比无摩擦力时的少C、物体加速运动时F做的功比减速运动时的多D、物体无论加速、减速还是匀速运动，力F做的功一样多功是力与力方向上位移的乘积，与其它因素无关。机械功：如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动的位移大小为s，则F与s的乘积称为机械功，简称功，用W表示。二、机械功的计算F人拉着购物篮行走的过程中，人对篮的拉力有做功吗？如果拉力的大小恒为F,行走的位移为S,则拉力做的功怎么计算？FsFαααFsFααF1F2力F可以分解为如图F1,F2两种效果。其中F2与位移垂直，不做功。因此恒力F对物体所做的功就只等于分力F1所做的功。W=F1s二、机械功的计算α为力与位移的夹角当力F和物体位移s的大小都一定时，功W就由F与s的夹角 α的余弦cosα决定。当α =0°时，cos α=1，W=Fs，这就是作用力与物体位移方向相同的情况。当90°<α≤180°时，cos α<0，W=Fscos α<0，表示力F对物体做负功，也可说物体克服这个力做了功。当

α=90°时，cos α=0，W=0，表示力F与物体位移的方向垂直，对物体不做功。当0°≤α<90°时，cos α>0，W=Fscosα>0，表示力F对物体做正功。正功负功对物体的运动起促进作用功是标量，其大小是表示做了多少的量，正负不表示方向，只表示促进与阻碍。对物体的运动起阻碍作用恒力做功的计算公式:F减速伞对飞机拉力的方向与飞机位移的方向相反，对飞机做负功，也可以说飞机克服这个拉力做了功。请分析从斜面上滑下的物块，哪些力做正功哪些力做负功？θ正功与负功二、机械功的计算恒力做功的计算公式:α为力与位移的夹角功的单位国际单位：焦耳为了记念英国科学家焦耳简称：焦符号：J如果1N的力使物体在力的方向上发生了1m的位移，那么这个力对该物体所做的功就是1J，理解：1J=1N×1m=1N·m二、机械功的计算国际单位：符号：J一人用平行于斜面的推力把重G=500N的货物从斜面底端推到斜面顶端。已知斜面的倾角α=37°，斜面长l=5m，斜面与货物间的动摩擦因数μ=0.2，推力F=400N。求：货物从斜面底端运动到顶端的过程中，所受各力分别对其做的功。（货物可视为质点，取sin37°=0.6，cos37°=0.8）解：将货物视为质点，则其位移s=l=5m推力F对货物做功：W1=Fs=400×5J=2000J重力G对货物做功：W2=Gs（cos90°+α）=-Gssinα=-500×5×0.6J=-1500J支持力N对货物做功：W3=Nscos90°=0摩擦力f对货物做功：W4=fscos1800=（Gcosα）scos180°=-0.2×500×0.8×5J=-400J

当物体在多个外力共同作用下运动时，各力对物体做功的总和称外力对物体做的总功。功是标量。所有外力对物体做的总功，等于各个力分别对物体做功的代数和。W总=W1+W2+W3+…也等于这些外力的合力对该物体做的功，即W总=F合scosαα为合外力与位移的夹角所有外力对其做的总功。W总=W1+W2+W3+W4=（2000-1500+0-400）J=100J所有外力对货物做的总功大于零，表明货物所受的动力大于阻力。总功:三、功的图象描述当力的方向与位移方向一致时，以力

F的大小为纵坐标、位移s的大小为横坐标，作出F随s变化的图像。当F为恒力时，由F和s为邻边构成的矩形面积即表示功的大小。若F不是恒力，可将位移划分为若干等距的小段，在每个小段中F可近似看成恒力，其所做功的大小即为该小段对应的小矩形的面积，整个过程中F所做功的大小近似等于所有小矩形面积之和。F－s图像图象构成的图形面积即表示功的大小一劲度系数为k的轻弹簧，一端固定在墙壁上，在另一端沿弹簧的轴线施一水平力将弹簧拉长。1、求在弹簧由原长开始到伸长量为x1的过程中拉力做的功？2、如果继续拉弹簧，在弹簧的伸长量由x1增大到x2的过程中，拉力又做了多少功？解：分析：弹簧在伸长的过程，拉力＝弹簧产生的弹力，是变力，不能用功的计算式进行计算。又因为弹力的大小与弹簧的形变量成正比，所以考虑用F-x