7-1-1-功(备课件)高一物理同步备课系列.pptx

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第七章 机械能守恒定律,7.1.1,功,沪科版（,2020,）高中物理必修第二册,各种形式的能量,无处不在,兴趣引导,初中所学的,做功,，两个必要因素是什么？,1,作用在物体上的力。,2,物体在力的方向上移动的,距离,。,知识回顾,1,、正确认识功的含义，知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的的因素。,2,、正确应用公式,W,=,FS,COS,计算力的功。,3,、知道功是标量，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功。,4,、知道多个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体做的功,。,学习目标,货物的重力势能增加,火车加速，动能增加,弹簧压缩，弹性势能增加,F,F,F,如果物体在力的作用下,能量发生了变化,，这个,力,一定对物体做了,功,！,功是能量转化的量度！,知识点一：功和能,能量,力,如果物体在,力,的作用下,能量,发生了,变化,，这个力一定对物体,做了功,。,货物在起重机的,拉力,作用下,重力势能,增加了,列车在机车的,牵引力,作用下,动能,增加了,握力器在手的,压力,作用下,弹性势能,增加了,知识小结,功的原理,机械做功有一个重要的特点，任何机械可以省力或者省距离但不能省功，这个结论叫做功的原理。,知识点二：功,怎样才算做了功,、运动员在举起杠铃的时候，哪些过程做了功了？,上举的过程；,举起后站着不动；,举起后水平匀速前进。,运动员正在举起杠铃,做功的两个必要因素,手托着书静止,人推车未动,做功的两个必要因素,（,1,）作用在物体上的力,（,2,）物体在力的方向上通过的位移,做功了吗？,一,、,功的一些基本概念,1.,概念,：,一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。,2.,功的二要素,：,力,和物体在,力方向上的位移,3.,功的表达式,：,W=F,s,4.,功的单位,：,焦,（,J,）,l,F,F,探究,1,：,如图所示，质量为 的滑块，在一水平,恒力,F,的作用下前进了,，,求在这一过程中,F,对滑块做了多少功？,地面对物体的支持力和物体的重力分别对物体做了多少功？,F,F,l,探究,2,：,当,恒力,F,的方向与位移方向成一角度,时呢？,F,W=W,1,+W,2,W,1,=,F,1,l,=,F,COS,l,W,2,=0,=F,l,COS,分析：,根据力的等效性原理,可以把计算,F,做功的问题转化为分别求,F,1,和,F,2,做功的问题,F,2,F,1,F,、,l,是大小,，,是,F,、,l,正向,间的夹角,若将位移,l,分解,结果如何,?,l,l,1,l,2,90,。,l,1,=l,cos,l,2,=l,sin,W,1,=F,l,1,=F,l,cos,W,2,=0,故,W=F,l,cos,F,思考：,表示,表示,l,恒力,F,与位移,l,两个矢量方向之间的夹角,恒力,F,作用的物体的位移,米（,m）,单位,功的一般计算公式:,W=F,l,cos,力对物体所做的功，等于,力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积,。,功的单位：,在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是,J,1J,1N,m,N,m,知识小结,对功的公式的理解,:,1.公式只能用于求,恒力,的功，如果力是变力，无论力的大小变化，还是力的方向变化，都不能直接用该公式求解；,2.,角是“,力的方向和位移方向的夹角,”,3.功与物体受力后通过这段位移做,什么运动,无关；,4.公式中位移的相对性：同一物体的运动，相对于不同的参照系，位移是不同的，故为避免结果的“不确定性”在计算功时，位移都是以,地面,为参照系的；,5、功是标量。,由,W=Fscos,可知,:,当,=90,0,时,，,W=0,，不做功。,当,0,90,0,时,，,W,0,，,做正功。,当,90,0,180,0,时,，,W,0,，,做负功。,说明,:,1.,功有正负之分,正负不表示方向,表示力的作用效果,.,2,.,一个力对物体做了负功,常常说物体克服这个力做了功,.,知识点三：正功和负功,正功的意义,：力对物体做,正功,，表明此力的效果是促进物体的运动，是,动力做功,。,负功的意义,：力对物体做,负功,，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是,阻力做功,。,正负功的意义：,做正功,做负功,若物体做,曲线运动,，由,力和速度夹角,来判断,当,0,90,时，力对物体做正功；,当,90,时，力对物体不做功；,当,90,180,时，力对物体做负功,功,的正负判定,当,0,90,时,W,0,，力对物体做正功；,若物体做,直线运动,，由,力和位移夹角,来判断,当,=90,时,W=0,，力对物体不做功；,当,90,180,时，,W,0,，力对物体做负,功,或,说成物体克服这个力做功,（取绝对值）,。,总功的计算,1.,各个力分别对物体所做功的,代数和,。,公式：,W,合,W,F,1,W,F,2,W,F,n,2.,几个力的,合力,对物体所做的功。,公式：,W,合,F,合,lcos,(,为,F,合,与位移,l,的夹角，,F,合,为恒力,),知识点四：总功的计算,1,两个互相垂直的力,F,1,和,F,2,作用在同一物体上，使物体通过一段位移过程中，,F,1,对物体做功,4J,，,F,2,对物体做功,3J,，则,F,1,和,F,2,的合力对物体做的功为（）,A,5JB,12JC,7JD,1J,当堂检测,【答案】,C,【详解】当有多个力对物体做功的时候，总功的大小就等于用各个力对物体做功的和，由于力,F,1,对物体做功,4J,，力,F,2,对物体做功,3J,，所以,F,1,与,F,2,的合力对物体做的总功为,，,故选,C,。,2.,篮球比赛时，小王同学跳起投篮。在离地上升过程中，下列设法正确的是（）,A,重力对小王做负功,B,重力对小王做正功,C,手对球的作用力大于球对手的作用力,D,手对球的作用力小于球对手的作用力,【答案】,A,【详解】,AB,小王立刻上升过程中，位移（运动）方向与重力方向相反，重力做负功，故,A,正确，,B,错误；,CD,根据作用力与反作用力关系，手对球的作用力与球对手的作用力大小相等，故,CD,错误。故选,A,。,3,如图所示，质量为,M,的长木板,B,在光滑的水平地面上，在其右端放一质量为,m,的小木块，,mM,，给,A,、,B,以大小相等、方向相反的初速度，使,A,开始向左运动，,B,开始向右运动，但,A,最后没有滑离,B,板。在,A,和,B,相互作用的过程中，它们之间的摩擦力做功的情况是（）,A,摩擦力对,A,一直做负功,B,摩擦力对,A,先做负功后做正功,C,摩擦力对,B,一直做正功,D,摩擦力对,B,先做负功后做正功,B,4,如图所示，一个质量为,m,的木块，放在倾角为,的斜面体上，当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离,s,的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？合力的功是多少？,(,重力加速度为,g,),【详解】,沿斜面建立直角坐标将重力正交分解，由于木块相对斜面静止沿水平方向做匀速运动，根据力的平衡条件可得斜面对木块的支持力,F,1,mg,cos,斜面对木块的静摩擦力,F,2,mg,sin,支持力,F,1,与位移,s,间的夹角为,90,，则支持力做的功为,W,1,F,1,s,cos(90,),mgs,cos,sin,摩擦力,F,2,与位移,s,的夹角为,，则摩擦力,F,2,做功为,W,2,F,2,s,cos,mgs,sin,cos,重力与位移的夹角为,90,，则重力做的功为,W,G,mgs,cos90,0,木块向右做匀速直线运动，受到的合力,F,合,0,，故合力做的功为,W,F,合,s,0,