高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第1章 功和机械能第1节 机械功教学ppt课件

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第二册第1章 功和机械能第1节 机械功教学ppt课件，共17页。PPT课件主要包含了情境探究等内容，欢迎下载使用。
3.公式(1)力F与位移s同向时,W=Fs。(2)力F与位移s夹角为α时,W=Fs cs α(0°≤α≤180°)。其中F、s、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的夹角。(3)适用条件:只适用于恒力做功。4.单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J,1 J=1 N·m。
1.力对物体做正功和负功的条件
2.总功的计算　　当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体做的总功等于:(1)各个力分别对物体做功的代数和。(2)所有外力的合力对物体做的功。
1.物体做自由落体运动时,重力对物体一定做功。 (　    )2.有力作用在物体上,并且物体也发生了位移,力对物体一定做了功。 (　    )
知识辨析 判断正误，正确的画“ √” ，错误的画“ ✕” 。
✕提示　物体发生的位移不一定在力的方向上,所以力对物体不一定做功。
3.力对物体不做功,说明物体的位移一定为零。     (　    )
✕提示　当力与物体的位移垂直时,力对物体也不做功。
4.F1做功10 J,F2做功-15 J,F1比F2做功少。 (　    )5.汽车沿斜坡向上加速行驶时,牵引力对汽车一定做功。 (　    )6.功有正负之分,说明功是矢量,因此总功是所有外力做功的矢量和。 (　    )
✕提示　功的正负只表示力做正功还是负功,总功等于所有外力做功的代数和。
7.一对作用力与反作用力做的功的代数和一定为零。 (　    )
✕提示　一对作用力与反作用力作用在两个物体上,这两个物体的位移方向可能相同,也可能 相反。
　　在看有关东北的电影时,常常被电影中的交通工具“马拉雪橇”深深地吸引。如图所 示,马拉着小车(包括人)沿水平面匀速前进了一段距离。
问题1　小车(包括人)受到几个力作用?每个力对小车做功吗?是正功还是负功?
提示    小车(包括人)受4个力作用:重力、支持力、拉力、摩擦力,其中拉力做正功,摩擦力做负功,重力和支持力不做功。
问题2马对小车做的功是否等于马的拉力F(设F与水平方向的夹角为α)和小车的位移s的 乘积?
提示    不等于。因为拉力F和小车的位移s的夹角为α,则W=Fs cs α。
问题3　拉力F可以分解为哪两个分力?F做的功与哪个分力做的功相同?
提示    拉力F可以分解为沿水平方向和竖直方向的两个分力。F做的功与水平方向分力做的 功相同。
问题4　功为什么不是矢量?
问题5　一对作用力与反作用力做的功是不是一定为零?
提示    不一定。作用力与反作用力总是大小相等、方向相反,并且作用在不同的物体上。比 较作用力与反作用力做的功的数值,关键是看两个物体的位移情况如何,而物体的位移情况 由具体的相互作用情景而定。当相互作用的两个物体的位移相等时,作用力与反作用力做功 之和为零;当相互作用的两个物体的位移不等时,作用力与反作用力做功之和不为零。作用 力与反作用力可以同时做正功,也可以同时做负功,还可以一个做正功而另一个做负功,或者 一个做功而另一个不做功。
讲解分析1.对功的理解(1)两个决定因素①作用在物体上的外力;②物体在力的方向上的位移。(2)功是力在空间上的积累效应,它总是与一个过程相联系。因此,功是一个过程量。计算功 时,一定要明确是哪个力在哪一过程中对物体做功。2.对公式W=Fs cs α的理解(1)W=F·s cs α可理解为功等于力F与沿力F方向的位移s cs α的乘积。(2)W=F cs α·s,也可理解为功等于沿位移方向的分力F cs α与位移s的乘积。(3)适用条件:公式W=Fs cs α只适用于计算恒力做功,若是变力做功,此公式不再适用。
3.正功和负功的物理意义　　功是标量,只有大小没有方向,功的正、负既不表示功有方向,也不表示功的数值大小。 正功和负功只表示两种相反的做功效果。
4.总功的计算　　由合力与分力的等效替代关系知,合力与分力做功也是可以等效替代的,因此计算总功的方法有两种:(1)先求物体所受的合力,再根据公式W合=F合s cs α求合力做的功。(2)先根据W=Fs cs α,求每个分力做的功W1、W2、……、Wn,再根据W合=W1+W2+……+Wn求 合力做的功。即合力做的功等于各个分力做功的代数和。
讲解分析1.转换研究对象法　　如图所示,人站在平台上以恒力拉绳,使小车向左运动,求拉力对小车所做的功。拉力对 小车来说是个变力(大小不变,方向改变),但仔细研究,发现人拉绳的力却是恒力,于是转换研 究对象,用求人对绳子所做的功来代替求绳子对小车做的功。
2.平均值法　　当力的方向不变,大小随位移按线性规律变化时,可先求出力对位移的平均值 = ,再由W= s cs α计算功,如弹簧弹力做的功。3.图像法　　如图所示,在F-s图像中,若能求出图线与s轴所围的面积,则这个面积即F在这段位移s上 所做的功。类似在v-t图像中,图线与t轴所围的面积表示位移。