高中1 功与功率课文ppt课件

这是一份高中1 功与功率课文ppt课件，共42页。PPT课件主要包含了学习目标，力对物体做了功，正功和负功，矢量的合成和分解，正功的物理意义，负功的物理意义，总功的求法，课堂讨论等内容，欢迎下载使用。
1.理解功的概念，知道力做功的两个不可缺少的因素
2.知道功的公式W=FXcsα ，会用这个公式进行计算
3.理解正功和负功的概念，知道在什么情况下做正功和负功
4.理解几个力的总功的求法
一质量m=10kg的物体放在光滑的水平面，在受到一水平向右的拉力F=10N作用下从静止开始运动，求5s末物体的速度。
木头在起重机的拉力作用下 ? 能增加
列车在机车牵引力的作用下 ? 能增加
握力器在手的压力作用下 ？ 能增加
1、功的概念： 如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。
⑵ 物体在力的方向上移动的位移
W = F l csα
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，应如何计算这个力的功？
(2)如果力的方向与物体的运动方向垂直，应如何计算这个力的功？
如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，应如何计算这个力的功？
F和l都是矢量矢量的合成和分解？
（1）. 把F分解到位移方向上
WF=WF1+WF2WF =F1·l+F2·0
而 F1=F cs α
（2）. 把l分解到力方向上
W=Wl1+Wl2WF =F·l1+0·l2
W=Fl csα
W=FX csα
理解：1 公式中各物理量的含义。2 用此公式计算功时，F必须为恒力。3 做功与物体运动形式无关，也就是说，力对物体做功具有独立性。4 计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功，不能张冠李戴。
对功的公式的进一步理解
5.如何找力与位移的夹角 ？
技巧：寻找“夹角”可以将力的方向向位移方向旋转，当力的方向与位移方向相同时，力的方向所转过较小的的角度就是力与位移方向的夹角。
4 功的国际单位：焦耳(J) 1J 意义
1J就是1N的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。
正功的意义是：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。
负功的意义是：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。
一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）
正功、负功不表示方向相反，仅表示不同做功的效果
下列图中，各力做功会怎样？
其中F=100N X=1m cs150°=-cs30°
W=FXcs(180°-θ) =86.6J
W=FXcs(180°-θ) =-86.6J
W=FXcsθ =86.6J
功是标量，但有正负之分。所谓正功负功，是反映力对物体做功性质的，若为正功，表明该力促进了物体的运动，若为负功，表明力阻碍物体的运动。
0≤α＜ 时，csα＞0，W＞0表示力对物体做正功
α= 时，csα=0，W =0表示力对物体不做功
＜α≤π时，csα＜0，W＜0表示力对物体做负功
某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。
（1）从动力学角度考虑：
力F对物体做正功，这个力对物体来说是动力；
（2）从能量角度考虑：
力F对物体做功，是向物体提供能量的过程，即受力物体获得了能量。
力F对物体做负功，这个力是阻力；对物体的运动起阻碍作用。
力F对物体做负功，这个过程是受力物体向外输出能量的过程，即负功表示物体失去了能量。
方法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。W总=W1 +W2 + W3+….适用条件：几个力为恒力；且这几个力是同时作用于同一物体。（注意：W1、W2、W3本身包含正、负号）
方法2：先求出各个力的合力，再用
适用条件：几个力为恒力；且这几个力是可以同时出现，也可以不同时出现。
当物体在几个力的共同作用下发行一段位移X时，这几个力对物体做的总功，等于各分力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对物体所做的功。
W总=W1+W2+W3+……+Wn =F合X cs α
注意：各力必须对应同一段位移
［问题思考］起重机将质量为100 kg的重物沿竖直方向移动了2ｍ，下列三种情况下，做功的力各有哪几个?每个力做了多少功?是正功还是负功?（不计阻力，ｇ=9.8ｍ/s2） （1）匀加速提高，加速度a1=0.2ｍ/s2； （2）匀速提高；（3）匀减速下降，加速度大小a2=0.2ｍ/s2.
例:如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现在使斜面体向左水平匀速移动距离L（物体与斜面体保持相对静止）求：（1）摩擦力对物体做的功 （2）支持力对物体做的功 （3）重力对物体所做的功 （4）斜面对物体所做的功
mgL sin θcsθ
- mgLsin θcsθ
在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做正功还是做负功？
结论：1、重力对物体做正功2、支持力对物体做负功
练习、质量为2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用2s后撤去，物体运动的速度时间图像如图，g=10m/s2，则在图示的6s内，正确的是：A、拉力F做功150J B、拉力F做功500J C、物体克服摩擦力做功100JD、物体克服摩擦力做功175J
力的作用点移动h物体移动h
物体上升ｈ力的作用点上升　
题型： 涉及滑轮的做功问题
 例3 动滑轮是一种简单机械，如图所示，滑轮和绳子的质量不计，用力开始提升原来静止的质量为10kg的物体，以2m/s2的加速度匀加速上升，求开始运动后3秒内拉力做的功.
对于变力做功不能依定义式
直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解
将变力的功转化为恒力做功 （1）题目当中明确指出是平均力，直接用公式计算
（2）若变力大小随位移是线性变化，且方向不变 时，可将变力的平均值求出后用公式
计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。
练习.一物体在如图所示的外力作用下，沿水平面匀速运动了L，又被同样的力拉着返回原处，则在此过程中，拉力F与摩擦力f和支持力N各对物体作了多少功？
2.力F在全过程是变力。但在某一阶段是恒力，这样可以先求出各个阶段的功，然后再代数和
思考：滑动摩擦力一定做负功吗?
滑动摩擦力f对m做负功 W1=- f Sm
滑动摩擦力f对Ｍ做正功 W2= f SM
滑动摩擦力对滑块做负功
滑动摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
题型：摩擦力做功的特点
思考：静摩擦力一定不做功吗?
A和B相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A做负功W=-fS
静摩擦力对Ｂ做正功Ｗ＝fS
一对静摩擦力作功之和必定为零
静摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
手握啤酒瓶水平方向移动
思考：作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗?
作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反
如图A、B 两辆小车各放一个磁铁，各以速度V相向运动，两磁体间的相互作用力对A车做 功, 两磁体间的相互作用力对B车做 功
若用手按住一个小车情况怎样？
1.AB两物体叠放在水平面上，保持相对静止一起向右做匀加速运动移动S， 则摩擦力f1对A做————功，f2对B做————功。
W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0
2.关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是( 　)A、滑动摩擦力总是做负功B、滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C、静摩擦力对物体一定做负功D、静摩擦力对物体总是做正功
滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功、做负功、甚至不做功（会举例说明）
3.AB两物体叠放在水平面上，A物体用线系在墙上，B 物体在力 F作用下向右运动，则f1对A做————功，f2对B做————功。
4.正在运动的水平传送带上轻轻放一个小木块，小木块受到的摩擦力对小木块做———— —— 功。
开始物体在摩擦力的作用下做匀加速运 动，摩擦力对物体做正功。
达到速度v后，物体不受摩擦力，做匀速 运动，不做功.
5：一个木箱放置在匀加速上升的自动扶梯上，随自动扶梯一起上升，跟扶梯保持相对静止。木箱所受的重力对木箱做 ——————功，木箱所受的弹力对木箱做——————功。木箱所受的摩擦力对木箱做 ——————功，