人教版高一物理必修二第八章第一节功和功率PPT(共50页)

功
【练习1】分别判断出这三种情形下力与位移的夹角α为多少， 并在图中标出。
α
αL
L
L
α
α=30°
α=30°
α=150°
议一议
1、判断如图所示的 4 种情况中外力 F 对物体做功的正、负 2、根据对前面 4 种情况的分析、比较, 归纳为: ①在只有一个力做功的情况下, 如果这个力对物体做正功,那么 物体的速度________; 如果这个力对物体做负功,那么 物体的速度________。 3、有些同学认为,功有正、负, 应该是矢量;有些同学认为,功 的正、负并不表示方向,而是 表示做功的效果。你怎样认为? 与同学讨论这个问题。
正功与负功
当a
π 2
时，cos α
0,W
0
F与l垂直，不做功
当0
a
π 2
时，cos α 0,W
0
F与l夹角<90°，做正功，“动力”
当π
2
a
π
时，cos α 0,W
0
F与l夹角>90°，做负功，“阻力”
功
【练习2】用起重机把质量为2.0×102kg的物体以1m/s2的加速 度匀加速地提高了3m，重力做了多少功？钢绳的拉力做了多 少功？g=10m/s2 外力对物体做的总功为多少？ 合外力对物体做的功多少？
问题探讨
物体做功的条件是什么？
✓ 作用在物体上的力; ✓ 物体在力的方向上
通过的距离
知识回顾
用水平拉力F拉动雪橇，雪橇向前移动了一段位移l。 这个拉力做功了吗? 如何计算这个这个功的大小？
W Fl
新知探索
马拉雪橇的时候，拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度θ 1）马对雪橇做功了吗？2）如何计算这个这个功的大小？

1、定义：
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
2、公式 W = F l cosα 适用于恒力做功 1J＝1N·1m
3、单位 国际单位：焦耳（焦） 4、功是标量
符号：J
5、物理意义: 是力在空间上的积累效果
功的正负：W = F l cosα
α= 90°
W= 0 F对物体不做功
α＜ 90°
W＞ 0
F对物体做正功
α＞ 90°
W ＜0 F对物体做负功
功的正负
正功的意义是：力的效果是促进物体的运动，是动力。 负功的意义是：力的效果是阻碍物体的运动，是阻力。
典型例题
1. (多选)下列说法正确的是 A.＋5 J的功大于－10 J的功
√B.功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功 √C.一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动
课后思考
人在地面上竖直向上蹦起来，这个过程地面对人做功了么？
方法1. 先求合力 F合 再用 W合 F合 l cos
方法2. 先分别求各个力所做功
W1 F1 l cos1 W2 F2 l cos2 W3 F3 l cos3
再对各个力做的功求代数和：
W W1 W2 F1l cos1 F2l cos2
典型例题
4. 一个物体在粗糙的水平面上运动，先使物体向右滑动距离l，再使物体向左滑动距
D.功是矢量，正、负表示方向 解析 功是标量，功的正负既不表示功的方向也不表示功的大小，而是表示力对物体起动 力作用(即力对物体做功)，还是力对物体起阻力作用(即物体克服外力做功)，所以选项B、C 正确，A、D错误.
典型例题
2. 物体在斜向上的力F=10N的作用下，在粗糙水平面上由静止开始移动l=5m, 已知水 平面对物体的摩擦力 f 大小为3N，F与水平方向夹角α=37°. 求该过程： （1）F的 功 （2）f 的功 （3）合力的功

[思考1] 飞机降落的时候，打开尾部的减速伞。在这个过程中，减速伞拉力 的方向与飞机位移的方向相反。
探究：拉力对飞机做功了吗？做了什么功？ 提示：做功了，拉力对飞机做了负功。 [思考2] 摩擦力做了－3 J的功，能否可以说成物体克服摩擦力做了3 J的功？ 提示：可以。
2．总功：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 体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的_代__数__和__，即W总＝_W__1＋__W__2_＋__W_3_ _＋__…__＋__W__n 。 三、功率 1．定义：力做的_功__W_与完成这些功所用_时__间__t 之比，叫作功率。
二、总功的计算 光滑的水平面上，两个互相垂直的水平作用力 F1 和 F2 作用在同一物体上，使物体运 动，如图所示。物体通过一段位移时，力 F1 对物体做功 4 J，力 F2 对物体做功 3 J。 力 F1 与 F2 的合力对物体做的功为多少？
提示：合力的功 W 合＝WF1＋WF2＝7 J。
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，计算这几个力对物体所做的总 功，通常有以下两种方法。 (1)先确定物体所受的合外力，再根据公式 W 合＝F 合 l cos α 求解合外力做的功。该方 法适用于物体的合外力不变的情况，常见的是发生位移 l 过程中，物体所受的各力均 没有发生变化。求解流程图为：
(5)因为功是过程量，反映力在空间位移上的累积效果，对应一段位移或一段过程， 所以用公式 W＝Fl cos α 求力做的功时，一定要明确是哪个力在哪一段位移上(或在哪 一个过程中)所做的功。 提醒：在使用公式 W＝Fl cos α 计算功时，公式中各量 W、F、l 都要取国际单位制单 位。
2．对正功、负功的理解： (1)正功、负功的物理意义。 功的正、负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负既不表示功有方向，也不表 示功的数值大小，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。

有做功的是(
)
A.人将包Leabharlann 地上提起来B.人提着包,站在匀速行驶的车上
C.人提着包,乘升降电梯上楼 D.人提着包上楼
√
1、功的计算公式是_______，公式中的角度0°≤α≤90°
时，W___0；当α＝90°时，W___0；当α＝90°时，
W___0。
2、功是____量，运算遵循______（矢量运算/代数运
三、 总功
总功的求法
1、功是标量
故合力的功（即总功）就等于各分力做功的代数和：
W总=W1+W2+W3+••••••
2、力是矢量
故可以先求合力，再求合力做的功：
W总=F合 Lcos α
一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝ 37°角斜向上
方的拉力F =500N，在水平地面上向右移动的距离l=5m。雪橇与地
四、功率
2.一台起重机甲在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重
机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
10m
哪一个做功快呢？
5m
时间相同，做的功越多，做功越快
方法：物理上采用的是利用单位时间内做功的多少来度量做功的快
慢
四、功率
1、定义：力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率。
2
二、正功和负功


2

2
时，cosα＜0，W＜0力对物体做负功。
α
COSα
W
α=π/2
COSα= 0
W=0
力不做功
0 ≤ α＜π/2
COSα＞0
W ＞0
力做正功
π/2＜α≤π
COSα＜0