8.1 功(共29张ppt)

(共29张PPT)
8.1 功
探究一：人是否对物体做了功？
一、功的概念
探究一：人是否对物体做了功？
一、功的概念
1.功： 如果物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。
一、功的概念
如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？
如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动，拉力是否做功了？
一、功的概念
2.做功的两个要素：
（1）力
（2）物体在力的方向上发生的位移
一、功的概念
探究二： 如果力的方向与物体的运动方向一致，则如何求功？
L
F
F
M
在光滑的水平地面上，物体M在水平力F的作用下发生了一段位移L。
因位移是力方向上的位移，故力F做的功为 W=FL
二、功的公式
探究三： 若力的方向与运动方向垂直，如何求力做的功？
如图，小球在水平桌面上滚动时，支持力和重力对物体做功吗？
因力的方向跟运动方向垂直时，物体在力的方向上没有发生位移，故力对物体不做功，或者说，做功为零。
即 W ＝ 0
二、功的公式
F
F
L
α
α
二、功的公式
探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？
F
F1
F2
α
v
把力F分解为两个力；跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，物体发生的位移的大小是L，则分力F1所做的功等于F1L。分力F2的方向跟位移的方向垂直，F2所做的功等于0。
探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？
二、功的公式
力F对物体所做的功等于F1 L ，而 F1=Fcosα
所以 W=（F cosα）L
F
F
F1
F2
F1
F2
α
α
L
二、功的公式
探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？
F
F
F1
F2
F1
F2
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。
α
α
L
1.公式：
二、功的公式
表示
W
力对物体所做的功
焦耳（J）
单位
2.公式中各物理量的含义
表示
表示
L
α
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
二、功的公式
（1）功是一个标量。国际单位焦耳，简称焦，符号是J。
（2）1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功，即：1J=1N×1m=1N m
3.功的单位：
二、功的公式
探究五：两者做功效果相同吗？
α<900
α>900
三、正功和负功
α COSα W 物理意义
α=π/2
α＜π/2
π/2＜α≤π
COSα = 0
COSα＞0
COSα＜0
W = 0
W ＞ 0
W＜0
表示力对物体不做功
表示力做正功，动力
表示力做负功，阻力
力做正功，表示为动力；力做负功，表示为阻力
三、正功和负功
正功、负功不表示方向相反，表示力不同的效果
例如：放在水平地面上的物体,在F=10N的水平拉力作用下匀速向右前进了4m,求地面摩擦力对物体所做的功
F=10N
Wf =－ 40J或克服地面摩擦力做了40J的功
注意：一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功
三、正功和负功
1.功是标量,只有大小，没有方向.
2.正负功不表示功的方向，也不表示正功大于负功，
只表示两种相反的做功效果。
A.力对物体做正功，则该力是动力，使物体的能量增加
B.力对物体做负功，则该力是阻力，使物体的能量减少，也可以说是克服这个力做功。
三、正功和负功
探究六:在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个力对物体所做的总功？　　
F拉
FN
F阻
四、总功的求法：
例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成
θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离L＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。求力对物体所做的总功。
思考分析：
1.物体受力情况如何？
2.各个力做功如何？
v
F
θ
FN
G
F阻
W拉＝Fl cosθ＝FLcos37°
阻力F阻做的功
W阻＝F阻Lcos180°＝－ F阻L
代入数据，得 W合＝1500 J
W合＝W拉＋W阻＝FL cos37°－F阻L
力做的总功
有无其他方法？
拉力F做的功
解：重力和支持力与运动方向垂直，对物体不做功
例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成
θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离L＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。求力对物体所做的总功。
例题2.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成
θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离L＝5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力
F阻＝100N。求力对雪橇做的总功.
思考分析：
1.物体受力情况如何？
2.物体所受合力是多少？
3.合力做功多少？
例题2.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成
θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离L＝5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力
F阻＝100N。求力对雪橇做的总功.
解：
v
F
θ
FN
G
F阻
F1＝Fcosθ
代入数据，得 W合＝1500 J
W合＝F合 L cos0°＝ （Fcosθ － F阻）L
力对雪橇做的总功
F1
F2
F2＝Fsinθ
F合＝F1 －F阻＝ Fcosθ－ F阻
1.求出各个力所做的功，总功等于各个力所做功的代数和。
2.先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功。
四、总功的求法：
一、功的概念
二、功的公式：W=FLcosα
功的单位：焦耳
三、功的正负
四、总功的求法：
A.求出各个力所做的功，总功等于各个力所做
功的代数和。
B.先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功
归纳总结
练习
1.把质量为m的物体，匀速地拉高h，则（ ）
A．重力做负功，拉力做正功
B．重力做正功，拉力做负功
C．重力做负功，拉力做负功
D．重力做正功，拉力做正功
A
2.用拉力F将一个重为5N的物体匀速升高3m，
在这个过程中，（ ）
A．拉力 F对物体做的功是15J
B．物体克服重力做的功是15J
C．合力对物体做的功是15J
D．合力对物体的功为0
ABD
练习
3.用F=20N的拉力使物体在水平面上，从静止开始以0.2m/s2的加速度做匀加速直线运动，5s内拉力做功的大小是 J ，
50
练习
4.质量为0.5Kg的物体,受一水平恒力作用,从静止开始在光滑的水平面上运动,经2s速度增加到10m/s.求:该恒力对物体所做的功.
答案：25J
练习