复习课—功和能PPT教学课件
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功和能复习PPT教学课件
三、系统内力做功 1、只有滑动摩擦力做功。 2、只有弹力做功且系统机械能守衡
例2：光滑的物体A置于光滑的斜面上,斜面位 于光滑的水平面上，从地面上看, 物体A沿斜 面下滑的过程中,斜面对物体A的弹力的方向 _________________ , 弹力做功是否为0？__________
例8：一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一个
A
F
B
例4、小木块置于旋转的水平转台上，随 转台一起匀速转动，小木块受到的摩擦力 对木块做————功。
f
若小木块随转台一起加速转动而没有相对滑动， 则小木块受到的摩擦力对木块做————功。
例1.如图所示,相同物体分别自斜面AC和BC顶端由静止
开始下滑, 物体与两斜面的动摩擦因数相同,物体滑至斜面
2、摩擦力做功的问题： 例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。
A a
B
W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0
例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——0——功， f2对B做——负——功。
底部C点时的动能分别为EA和EB,下滑过程中克服摩擦力
所做的功分别为WA和WB，则 ( )
A.EA＞EB,WA=WB
B.EA=EB,WA＞WB
C.EA＞EB,WA＞WB
D.EA＜EB,WA＞WB
解：设底边长为b，斜面倾角为α，克服摩擦力所做的功
W= -μmgcos α×S= -μmgபைடு நூலகம்b
A
∴ WA=WB
无关 ；摩擦力做功与路径有关。 重力做功转化为重力势能； 电场力做功转化为电势能； 弹簧的弹力做功转化为弹性势能。
例2：光滑的物体A置于光滑的斜面上,斜面位 于光滑的水平面上，从地面上看, 物体A沿斜 面下滑的过程中,斜面对物体A的弹力的方向 _________________ , 弹力做功是否为0？__________
例8：一辆小车静止在光滑的水平导轨上，一个
A
F
B
例4、小木块置于旋转的水平转台上，随 转台一起匀速转动，小木块受到的摩擦力 对木块做————功。
f
若小木块随转台一起加速转动而没有相对滑动， 则小木块受到的摩擦力对木块做————功。
例1.如图所示,相同物体分别自斜面AC和BC顶端由静止
开始下滑, 物体与两斜面的动摩擦因数相同,物体滑至斜面
2、摩擦力做功的问题： 例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。
A a
B
W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0
例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——0——功， f2对B做——负——功。
底部C点时的动能分别为EA和EB,下滑过程中克服摩擦力
所做的功分别为WA和WB，则 ( )
A.EA＞EB,WA=WB
B.EA=EB,WA＞WB
C.EA＞EB,WA＞WB
D.EA＜EB,WA＞WB
解：设底边长为b，斜面倾角为α，克服摩擦力所做的功
W= -μmgcos α×S= -μmgபைடு நூலகம்b
A
∴ WA=WB
无关 ；摩擦力做功与路径有关。 重力做功转化为重力势能； 电场力做功转化为电势能； 弹簧的弹力做功转化为弹性势能。
功与能的概念 ppt课件
b
hb
A dA mgdh mgha mghb
a
ha
重力是保守力。
设物体沿任一闭合路
径adbca 运动一周，重力所
作的功为：
Aadb mgha mghb
Abca (mgha mghb )
A Aadb Abca 0
A
G
d
r
0
h0
A
A
rb
ra
12Gk0xrM2a2md12r
kxb2
x0
A
1 G0Mm( ra
1 rb
)
r
统一写为
A E E E
p2
p1
p
保守力的功等于相应势能增量负值
势能
Ep mgh
E 1 kx2 P2
EP
G0mM r
注意：
（1）势能既取决于系统内物体之间相互作用的形式，又 取决于物体之间的相对位置，所以势能是属于物体 系统的，不为单个物体所具有。
（2）势能差有绝对意义，而势能只有相对意义。势能零 点可根据问题的需要来选择。
三、势能曲线
Ep (h)
E
o
Ek
Ep
H H h
重力势能
Ep (x)
AE
B
Ek
Ep
o
x
弹性势能
Ep
E
o
Ek 0
Ek Ep
r
引力势能
势能曲线的作用：
1、根据势能曲线的形状可以讨论物体的运动。
2、利用势能曲线，可以判断物体在各个位置所受保守力 的大小和方向。
功和能ppt课件
AAB (1) ABA (2) 0
保守力沿任意闭合路径所做的功为零。
f
dr
L
b
f
dr
L'
a
f
dr
L
a
b
L
b
f
dr
L'
b
f
dr
0
a
a
a
b L’
万有引力、静电力、弹性力
与保守力相对的称为耗散力，如摩擦力。
21
三种保守力的功
17
§4.3 一对力的功
A f1 r1 f2 r2
系统内力总是成对出现
f2 (r2 r1) f2 r21
B
r 1
B1
f
1
r
B2
r 21
f
r 2
2
1
r 2
A1 A A2
O
B
AAB f2 dr21 A
一对力所做的功，等于 其中一个物体所受的力 沿两个物体相对移动的 路径所做的功。
f
1
d
r1
B2 A2
f
2
d11 r 2
1 2
m1v12B＋12
m2v22B
（1 2
m1v12A＋12
m2v22A）
即：外力的功之和＋内力的功之和
＝系统末动能－系统初动能
对质点系
A外 A内 EKB EKA
所有外力对质点系做的功和内力对质点系做的功之 和等于质点系总动能的增量。
注意：内力能改变系统的总动能，但不能改变系统 的总动量。
高中物理功和能专题复习PPT课件
动Ｃ员Ａ．起．1212跳mmv时22v 12所m做gh的功等于（AＤＢD．）．1212mmvv2212
mgh
mgh
10
8．质量为m的物体从高为h的斜面顶端Ｑ点
由静止开始滑下，最后停在水平面上的Ｂ点，
如图７－6所示．如果在Ｂ点给该物体一个初
速度v0，使物体能沿着斜面上滑并停止在Ｑ点，
则v0应为多大？
4
练习题:
一、选择题 1.如图７－１所示，质量分别为m１和m2的两个物体，
m１＜m2，在大小相等的两个力Ｆ１和Ｆ2 的作用下沿水 平方向移动了相同的距离，若Ｆ１做的功为Ｗ１，Ｆ２做
的功为Ｗ２，则 C
Ａ．Ｗ１＞Ｗ2 Ｂ．Ｗ１＜Ｗ2 Ｃ．Ｗ１＝Ｗ2 Ｄ．条件不足，无法确定
F2 θ
m2
θ F1 m1
图7-1
Ａ．３Ｐ Ｂ．９Ｐ Ｃ．27Ｐ Ｄ．81Ｐ
8
三、功能关系:做功的过程是能量转化的过程，功 是能的转化的量度。
能量守恒和转化定律是自然界最基本的定律 之一。而在不同形式的能量发生相互转化的过程 中，功扮演着重要的角色。本章是主要定理、定 律都是由这个基本原理出发而得到的。
需要明确的是：功是一种过程量，它和一段 位移（一段时间）相对应；而能是一种状态量， 它和一个时刻相对应。两者的单位是相同的（都 是J），但不能说功就是能，也不能说“功变成 了能”。
9
6．如图７－3所示，一个质量为m的小球用长为l的轻绳
悬挂于Ｏ点，小球在水平力F作用下，从平衡位置Ｐ缓
慢Ａ地．m移到gcＱl o点s，Ｂ则．水F平sl力inＦ所做的功为（CＯθ ）
Ｃ．mg(1 lcos) Ｄ．Fl
m
Q
PF
7．质量为m的跳水运动员，从离水面高为h处图7以-3 速度v1
高中物第1章 功和功率 第2讲 功和能 ppt课件
图2
解析 由题图可知，木板的位移为sM＝x时，滑块的位移为 sm＝l＋x，m与M之间的滑动摩擦力f＝μmg.由公式W＝ Fscos α可得，摩擦力对滑块所做的功为Wm＝μmgsmcos 180°＝－μmg(l＋x)，负号表示做负功.摩擦力对木板所做的 功为WM＝μmgsM＝μmgx.这对滑动摩擦力做的总功：W＝ Wm＋WM＝－μmg(l＋x)＋μmgx＝－μmgl. 答案 －μmg(l＋x) μmgx －μmgl
解析 根据功的原理，动力对机械做的功即输入功等于机 械抑制阻力所做的功，A项错误； 而机械抑制阻力所做的功包括输出功和损失功两部分，所 以动力对机械做的功等于输出功和损失功之和，且一定不 小于输出功，选项B、C、D正确. 答案 BCD
2.如图4所示，把同一物体分别沿BA、CA、DA三个光滑 斜面匀速推到同一高度的A点，以下说法中正确的选项是 ()
一、机械功的原理
1.内容：运用任何机械时， 动力 对机械所做的功总是等于
机械 抑制阻力所做的功.
2.表达式：W动＝W阻＝W有用＋W额外 WW输损出失＋
或写成W输入＝
.
不省功
3.阐明：机械功的原理阐明，运用任何机械都
.
想一想 运用任何机械都不省功，人们为何要运用简单机 械呢？ 答案 运用任何机械虽然都不能省功，但可以省力或省位 移，改动人的任务方式和劳动强度，提高任务的效率.
2.对功能关系的了解： (1)能量有多种不同方式，且不同方式的能量可以相互转 化.不同方式的能量之间的转化经过做功来实现，即做功 的过程就是能量转化的过程. (2)做了多少功就有多少能量从一种方式转化为另一种方 式，即能量转化的多少可用做传送能量、实现能量转化的 安装，它需求人们对其输入能量，然后将能量传送或转移 到另一个物体.
解析 由题图可知，木板的位移为sM＝x时，滑块的位移为 sm＝l＋x，m与M之间的滑动摩擦力f＝μmg.由公式W＝ Fscos α可得，摩擦力对滑块所做的功为Wm＝μmgsmcos 180°＝－μmg(l＋x)，负号表示做负功.摩擦力对木板所做的 功为WM＝μmgsM＝μmgx.这对滑动摩擦力做的总功：W＝ Wm＋WM＝－μmg(l＋x)＋μmgx＝－μmgl. 答案 －μmg(l＋x) μmgx －μmgl
解析 根据功的原理，动力对机械做的功即输入功等于机 械抑制阻力所做的功，A项错误； 而机械抑制阻力所做的功包括输出功和损失功两部分，所 以动力对机械做的功等于输出功和损失功之和，且一定不 小于输出功，选项B、C、D正确. 答案 BCD
2.如图4所示，把同一物体分别沿BA、CA、DA三个光滑 斜面匀速推到同一高度的A点，以下说法中正确的选项是 ()
一、机械功的原理
1.内容：运用任何机械时， 动力 对机械所做的功总是等于
机械 抑制阻力所做的功.
2.表达式：W动＝W阻＝W有用＋W额外 WW输损出失＋
或写成W输入＝
.
不省功
3.阐明：机械功的原理阐明，运用任何机械都
.
想一想 运用任何机械都不省功，人们为何要运用简单机 械呢？ 答案 运用任何机械虽然都不能省功，但可以省力或省位 移，改动人的任务方式和劳动强度，提高任务的效率.
2.对功能关系的了解： (1)能量有多种不同方式，且不同方式的能量可以相互转 化.不同方式的能量之间的转化经过做功来实现，即做功 的过程就是能量转化的过程. (2)做了多少功就有多少能量从一种方式转化为另一种方 式，即能量转化的多少可用做传送能量、实现能量转化的 安装，它需求人们对其输入能量，然后将能量传送或转移 到另一个物体.
第3章功和能ppt课件
G0
m1m2 rb
G0
m1m2 ra
(Ep2
Ep1 )
A
x2 x1
kxdx
( 1 2
kx22
1 2
kx12
)
(Ep2
Ep1 )
二、保守力与势能梯度
由d A d E p 而d A Fx d x Fy d y Fz d z
dE p
E p x
dx
E p y
dy
E p z
2 重力的功
作用于质点上的重力 P mgk
z
z1
P•1 z
位移元
dr
dxi
dyj
dzk
z2
mg •P2
O
y
dA
P•
dr
(
mgk )•
(
dxi
dyj
x dzk )
mdz
在由P1到P2的过程中重力做功为:
A
P2 dA
P1
z2
z1
mgdz
mg(z2
z1
)
重力的功只与始、末位置有关，与具体路径无关。质点下降时重 力作正功，质点上升时重力作负功。
解 摆球受摆线拉力T和重力mg,合力作的功为
b ur ur r b ur r b ur r
A a (T mg ) dr a T dr a mg dr
b ur r b
A a mg dr a mg cosdr
dr b
b ur r
a T dr 0
0 mgl cosd mgl sin
③ 只有保守力场才能引入势能的概念。
重力势能为
0
Ep
mgdz mgz
z
万有引力势能为
功和能复习PPT精品课件
f
V
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
总结:摩擦力的功
（包括静摩擦力和滑动摩擦力） 摩擦力可以做负功 摩擦力可以做正功 摩擦力可以不做功
一对静摩擦力的总功一定等于0 一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS，转化为热能。
二、作用力与反作用力做功 1、拉小船问题。2、子弹打木块。
机械能：E
E p
E k
mgh
1 mv2 2
功能 关系
功是能量转化的量度——W=△E
动能定理：W合
1 mv 2 2t
1 mv2 20
机械能 守恒定律
mgh 1
1 mv2 21
mgh 2
1 mv2 22
物理学的几种思维方法：
力与运动的关系 能量的观点（力与空间的关系）
一.功的概念
动量的观点（力与时间的关系）
W=1/2 × mgl (tg60sin60-tg30sin30)
+mgl (cos30-cos60) = 0.97 mg l
3、等效法：
（1）、两个位置移动拉力做 的功
（2）、心脏跳动，跳高 问题
（3）、连通器液体流 动
4、图线法： （1）弹簧问题、钉钉子、物块压入水中 （物块的密度是水的1/2，将它缓慢压入）。
2、摩擦力做功的问题： 例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。
A a
B
W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0
例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
V
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
总结:摩擦力的功
（包括静摩擦力和滑动摩擦力） 摩擦力可以做负功 摩擦力可以做正功 摩擦力可以不做功
一对静摩擦力的总功一定等于0 一对滑动摩擦力的总功等于 - fΔS，转化为热能。
二、作用力与反作用力做功 1、拉小船问题。2、子弹打木块。
机械能：E
E p
E k
mgh
1 mv2 2
功能 关系
功是能量转化的量度——W=△E
动能定理：W合
1 mv 2 2t
1 mv2 20
机械能 守恒定律
mgh 1
1 mv2 21
mgh 2
1 mv2 22
物理学的几种思维方法：
力与运动的关系 能量的观点（力与空间的关系）
一.功的概念
动量的观点（力与时间的关系）
W=1/2 × mgl (tg60sin60-tg30sin30)
+mgl (cos30-cos60) = 0.97 mg l
3、等效法：
（1）、两个位置移动拉力做 的功
（2）、心脏跳动，跳高 问题
（3）、连通器液体流 动
4、图线法： （1）弹簧问题、钉钉子、物块压入水中 （物块的密度是水的1/2，将它缓慢压入）。
2、摩擦力做功的问题： 例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。
A a
B
W1=f S W2= - f S W1 + W2= 0
例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
功和能ppt课件.ppt
末了位置
b
b( xb , yb , zb )
Wab
b
F dr
a
a mgk dxi dyj dzk
z
za a
r
zb
b
mg
O
y
b a
mgdz
mg
za
zb
x
重力做功仅取决于质点的始、末位置za和zb，与 质点经过的具体路径无关。
2. 万有引力作功
设质量为M的质点固 a m
c
dr
质力点F受对质F1点, F做2 ,的,功FN应作为用沿路径 L 由A 运动到B时，合
B B
WAB F • dr
F1 F2 FN
• dr
A
A
B
F1
• dr
B
F2
•
dr
B
FN
• dr
A
A
A
W1AB W2 AB WNAB
结论：合力的功等于各分力沿同一路径所做的功的代 数和。
E pa E pb a F dr Wab
Wab (E pb E pa ) E p
保守力做功在数值上等于系统势能的减少。
说明：（1）势能是一个系统的属性。
（2）势能的大小只有相对的意义，相对 于势能的零点而言。
（3）势能的零点可以任意选取。
设空间r0点为势能的零点，则空间任意一点 r 的势能为：
功和能
研究：力的空间积累作用 基础：牛顿三定律
1 功和功率
2 动能和动能定理
3 保守力和非保守力 势能
4 机械能守恒定律
5 碰撞
矢量的标积（点积、内积） A• B Ax Bx Ay By Az Bz
A• B AB cos 为A与B的 夹 角
第3章功和能ppt课件-精品文档
Ad F d r F c o sd r A
b b a a
r
r dr
O
a
直角坐标系： d A F d r F d x F d y F d z x y z
A d x d y d z x y z F F F
x a y a z a x b y b z b
P 1 z 1
P 2
z 2
重力的功只与始、末位置有关，与具体路径无关。质点下降时重 力作正功，质点上升时重力作负功。
3 万有引力的功。 m1 在m2的引力场沿其椭圆轨道由ra移到r b 。求 m 1 dr e 引力对m1 所作的功。 a F r m m 1 2 解： F G e dr d 0 r r r d r 2 c a r m 2 rb b m m
第3章 功和能
§3.1 功 保守力
一、功（work） 1、外力对质点的功 恒力的功 力对空间的积累
？
Fn
AF F cos r tr
F r
F Ft
r
元功：
d A F d rF d r c o s
M
b 所作的功∶ 由 a
M
d r
L
b
F
1 1 AG ( ) 0Mm r r b a
2、保守力沿任何一闭合路径所作的功为零。
证明： F d r F d r F d r L ACB BDA C F d r F d r
ADB BDA
B
D
A
F d r F d r 0
v
L2
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2020/12/12
7
功是能量变化的量度
能量
功
能量
重力势 能 弹性势 能
内能
重力功 弹簧弹力功
摩擦力功
动能
2020/12/12
8
作业
将本节课复习的单元知识要点画出知识结构图或 思维导图
2020/12/12
9
例题分析
下列情况，水平拉力 F 做功多少？ （1）物体沿水平面匀速向右运动s （2）物体沿水平面加速向右运动s （3）物体沿水平面减速向右运动s （4）物体沿光滑水平面向右运动s （5）物体沿粗糙水平面向右运动s
2020/12/12
12
例题分析
质量为1kg的物体从高处自由落下，在3s内重力 的平均功率为______W，3s末重力的瞬时功率 为______W。
2020/12/12
13
例题分析
同一水平恒力拉着同一物体，使它先后沿着粗糙 水平地面和光滑水平地面移动相同距离，恒力 功和平均功率分别为W1、P1和W2、P2，则两 者关系是（ ）
2020/12/12
10
例题分析
如图所示，某人用沿斜面向上的力F=16N，将一重 20 N的小木块，从长5m、倾角为37°的斜面底端 匀速拉到斜面顶端。求各个力对木块做的功分别为 多少?
2020/12/12
11
例题分析
用100N的水平力，拉静止在水平面的小车，小车做 匀加速直线运动，经10s前进50m，则拉力在10s 内的平均功率为_________W，10s 末拉力的瞬时 功率为_________W。
用下运动了20米时，这时物体的动能是
J，速度是
_________m/s。
2020/12/12
19
例题分析
将重为50 N的物体沿着竖直方向向上匀速吊起 10 m高，此过程中物体的重力势能变化了 _______J，拉力对物体做功_______J．若物体 以1 m/s2的加速度上升10 m，此过程中物体的 重力势能变化了_______J，拉力对物体做了 _______J的功。
2020/12/12
20
例题分析
如图，长为L的细线拴一个质量为m的小球悬挂于O 点，现将小球拉至与O点等高的位置且线恰被拉直。 不计空气阻力，求放手后小球摆到最低点的过程中：
（1）小球的重力做的功； （2）线的拉力做的功； （3）重力势能减小多少？
O
2020/12/12
21
例题分析
一质量为1kg的物体被人用手由静止向上提高 1m，这时物体的速度是2m/s，下列说法正确 的是( )
定位挡片
T
2020/12/12
v G
6
匀变速直线运动的例子
一小球以初速度v1从离地h1的高处A点竖直加速 下落到离地h2处B点,此时速度为v2,假设此过程中 小球所受空气阻力恒为f,小球质量为m,
1）应用牛顿第二定律和匀加速直线运动的规律 推导此过程中动能的变化与重力做功和阻力做功 的关系.
2）推导此过程中重力势能的变化与重力做功的 关系
A.1：1
B.1：4
C.4：1
D.2：l
2020/12/12
17
例题分析
对于一定质量的物体下列说法正确的是（
）
Ａ．动能不变，速度一定不变； Ｂ．速度变化，动能一定变化；
Ｃ．速度不变，动能可能改变； Ｄ．动能变化，速度一定变化．
2020/12/12
18
例题分析
质量为10kg的物体静止在光滑的水平面上，在一个大小为5N的水平恒力作
25
功和能2020/12/来自21实验回顾定位挡片
2020/12/12
2
什么是机械能?
什么是机械能? 什么是动能? 什么是重力势能?
定位挡片
hC hB
2020/12/12
3
功和功率
什么是功? 重力功 什么是功率?
2020/12/12
4
受力图
定位挡片
T
2020/12/12
v G
5
为什么只有重力做功机械能是守 恒的呢?
A．W1＞W2、P1＞P2 C．W1=W2、P1＞P2
B．W1=W2、P1＜P2 D．W1＜W2、P1＜P2
2020/12/12
14
例题分析
一台起重机将质量m=1.0×103 kg的货物，由静 止起匀加速地竖直吊起，在第2 s末货物的速度 为v t= 4 m/s．不计摩擦和空气阻力，求：
（1）起重机在这2 s内的平均功率； （2）起重机在第2s末的瞬时功率。
2020/12/12
23
例题分析
一跳水运动员站在h=10m的高台上做跳水表演， 已知运动员跳水离台时的速度V0=5m/s,求运动 员落至水面时速度V的大小。(忽略运动员身高 的影响和空气阻力)
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PPT教学课件
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例题分析
质量为100kg的大铁锤以4m/s的速度撞向墙壁， 则铁锤撞墙的动能等于_________J。一个运动 员以7m/s的速度奔跑时，动能等于1.7kJ，他 的体重约为__________kg；
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例题分析
两物体质量比为1：4，速度之比为4∶1，则两物 体的动能之比是( )
A、手对物体做功10J B、合外力对物体做功12J C、合外力对物体做功2J D、物体克服重力做功2J
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例题分析
在下面各实例中，哪些过程机械能是守恒的，哪 些过程机械能不守恒？为什么？
（1）跳伞运动员和降落伞一起匀速降落； （2）抛出的铅球在空中运动； （3）拉着一个物体沿光滑的斜面匀速上升。 （4）摆球摆动(不计空气阻力）；