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功
人教版物理必修二第七章第二节
教学目标:
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=FSCOSα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
教学重点:
正确应用公式W=FSCOSα计算力的功。
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。
教学难点:
旧知回顾
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。
B
A
C
轨道光滑,将小球从A处由静止释放
从A处→B处:
重力势能
运动动能
从B处→C处:
运动动能
重力势能
甲:货物在起重机的作用下重力势能增加了
乙:列车在机车牵引下动能增加了
丙:握力器在手的压力下
弹性势能增加了
做功的过程就是
能量转化的过程
1.
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。
一.功的概念
(功是过程量,做功的过程就是能量转化的过程)
1
.当你端着一盆水不动时,你累吗?你做功了吗?为什么?
2
.用力推讲台,讲台没有动,人累吗?人做功了吗?
思考:
F≠0
L=0
分析:
没有做功(劳而无功)
3
.用脚踢足球,球在地面上滚动,滚动的过程中,人对球做功了吗?
思考:
F
=
0
L
≠
0
分析:
没有做功(不劳无功)
4.人推着箱子前进时,箱子所受的重力和支持力做功了吗?为什么?
5.人提着一桶水在水平方向前进,提力做功了吗?
思考:
F
≠
0
F⊥
L
分析:
没有做功(劳而无功)
L
≠
0
1.
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。
一.功的概念
2.一个物体受到力的作用,并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。
(功是过程量,做功的过程就是能量转化的过程)
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
α
F
α
l
探究2:
当恒力F的方向与位移方向成一角度α时呢?
F
W
=
W1
+
W2
W1=
F1l
=
F
COSαl
W2
=
0
=
F
l
COSα
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F1和F2做功的问题
F2
F1
F、
l
是大小,α是F、
l
正向间的夹角
α
若将位移l分解,结果如何?
l
l1
l2
α
90。
l1=l
cosα
l2=l
sinα
W1=
Fl
1=
F
lcos
α
W2=
0
故
W=
F
lcos
α
F
思考:
1.公式:W
=
│F│·│L│
cosα
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦值的乘积。
二.功的计算
2.理解:
(1)F须为恒力,
L是力作用点位移大小
探究3:如图所示,物体在恒力F的作用下在水平面上发生了一段位移L,分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F均为10N,位移L均为2m,角θ的大小如图所示。
θ
θ
θ
v
F
F
F
v
v
θ
θ
动力做功
阻力做功
动力做功
1.公式:W
=
FLcosα
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.功是标量,但功有正负,
二.功的计算
动力做正功、阻力做负功
小试身手
1.功是标量,但有正负,若某力对物体做正功,则表明这个力是什么力?
2.试比较
与
的大小。
3.某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”(取绝对值)。
1.公式:W
=
FLcosα
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积
2.功是标量,但功有正负,功的正负既不
表示方向,也不表示大小
3.功的单位:焦耳,1J
=1N
·
m
二.功的计算
例.一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成37°
角的斜向上方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距
为5m,物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N,求
(1)各个力对雪橇所做的功
(2)合力对雪橇所做功的总功
θ
F
学以致用
解:以雪橇为研究对象
(1)由公式
W
=
F
l
cosα有
:
WF
=
F
l
cos37°=2000J
WF阻=
F阻l
cos180°=
-
F阻l
=
-500J
WG
=
WN=0
(2)W总=
WF
+
WF阻
+
WG
+
WN=2000-500=1500J
L
θ
F
F阻
v
FN
G
1.公式:W
=
FLcosα
力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积
2.功是标量,功的正负不表示方向和大小
3.功的单位:焦耳(J),1J
=1N
·
m
二.功的计算
4.合力做功:W总=
W总=
F合Lcosα
W1+W2+W3+┅(代数和)