8.1 功与功率（第1课时）-课件 (共21张PPT) -2023-2024学年高一物理人教版（2019）必修第二册
文档属性
| 名称 | 8.1 功与功率（第1课时）-课件 (共21张PPT) -2023-2024学年高一物理人教版（2019）必修第二册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 6.3MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-04-12 10:10:09 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
8.1 功和功率（1）
第八章 机械能守恒定律
下面两个情境中哪些力做了功？
叉车匀速搬运货物
运动员举着杠铃不动
1、定义：
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小的乘积
3、单位：
国际单位：焦耳（J）
1 J=1 N×1 m=1N·m
2、公式：
W = F l
(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，这个力所做的功是多少？
l
W=Fl
F支
F支
l
F不做功
即 W=0
(2)如果力的方向与物体的运动方向垂直，这个力所做的功是多少？
l
F
F
α
F
α
F
α
W2 = 0
F2
F1
当力F和位移 l 成α时：
一、功
WF1=F1·l
WF2=F2·0
另辟蹊径：
F
l
l1
l2
α
l1=lcosα
l2=lsinα
W1= Fl 1= Flcos α
W2= 0
在力方向发生的位移
除了分解力以外还可以分解位移
W= F lcosα
一、功
1.公式：W = F lcosα
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.国际单位:
焦耳（简称：焦 ——符号：J）
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
3.功是标量，没有方向，但有正负。
一、功
（1） 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。
４.说明
（2）公式W = Fl cosα只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路程。
Ｆ
m
M
l
两者做功效果相同吗？
正功和负功
1．力对物体做正功和负功的条件
(1)当α＝ 时，cosα=___ ，W＝___，
力对物体不做功．
0
(2)当0≤α< 时，cosα____0，W____0，
力对物体做____功；
>
正
(3)当 <α≤π时，cosα____0，W____0，
力对物体做____功，
<
W = F l cosα
0
>
<
负
2.正负功的物理意义
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。
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。
说明：1.某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。
例：摩擦力对某物体做了-20J的功，
也可说物体克服摩擦力做了20J的功。
例：竖直上抛物体的上升过程：
重力对物体做负功，或物体克服重力做了功
你有钱-5元，一般我们都会说成你欠钱5块。
2.正负功的物理意义
说明：
1.某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。
2.功是标量：只有大小，没有方向。
（功的正负既不代表大小也不代表方向，
功的正负只表示力对物体做功的效果，正功表示力为动力，负功表示力为阻力）
斜面长l，动摩擦因数为μ,从顶端滑到底端.问题1：物体受到哪些力？分别做哪种功 问题2：重力做多少功？问题3：摩擦力是多大？摩擦力做多少功 克服摩擦力做多少功 问题4：如何求力的总功 有哪些方法 mθmgFNf方法一功是标量，总功等于各力做功之和，W总=W1+W2+…=ΣWi方法二总功等于合力对物体做功.W总=F合·lcosα合试以物体在粗糙斜面上运动为例，证明两种方法计算的总功相等.证明：WG=mglsinθWf=-μmgcosθl总功：W=WG+Wf= mglsinθ-μmglcosθ合力为F=mgsinθ-μmgcosθ.合力做功W=Fl=(mgsinθ-μmgcosθ)l=mgsinθl-μmgcosθlmθ证毕mgFNfF-x图像面积的物理意义问题1：图示矩形面积是多少 问题2：对比面积和功的表达式，有何发现 面积有何物理意义？问题3：若力变化，面积还表示功吗？OxFfF1OxFlOxF 总功的计算
【例】如图所示,一个质量 m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上的拉力F1,F1=10 N,在水平地面上移动的位移 l=2 m,物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2 N,求外力对物体所做的总功。
点拨求解该题一般有如下两种思路:
(1)分析受力与运动 求出各力做的功 求出合力做的功
(2)分析受力与运动 求出合力 求出合力做的功
解析：解法1:拉力F1对物体所做的功为
W1=F1lcos 37°=10×2×0.8 J=16 J
摩擦力F2对物体所做的功为
W2=F2lcos 180°=4.2×2×(-1) J=-8.4 J
外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和,
所以W=W1+W2=7.6 J。
解法2:物体受到的合力为
F合=F1cos 37°-F2=10×0.8 N-4.2 N=3.8 N
所以W=F合l=3.8×2 J=7.6 J。
答案：7.6 J
几种常见力做功的情况
1.静摩擦力、滑动摩擦力都可以对物体做正功、负功或不做功。
2.一对平衡力等大、反向、共线、同体，做功的代数和一定为0.
3.一对相互作用力做功的代数和不一定为0.因为一对相互作用力分别作用在两个物体上，而两个物体的位移关系不确定，则一对相互作用力做功的关系不确定。
1．如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体沿虚线方向运动,在通过一段位移的过程中,F1对物体做功4 J,F2对物体做功3 J,则F1和F2的合力对物体做的功为( )
A.5 J B.7 J C.1 J D.3.5 J
课堂训练
B
2．如图所示,质量为20 kg的小孩坐在雪橇上,现用一个与水平方向成α=37°、大小为60 N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,已知雪橇的质量为20 kg,求2 s内雪橇上各力做的功,合力做的功是多少
课堂训练
20 J
8.1 功和功率（1）
第八章 机械能守恒定律
下面两个情境中哪些力做了功？
叉车匀速搬运货物
运动员举着杠铃不动
1、定义：
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小的乘积
3、单位：
国际单位：焦耳（J）
1 J=1 N×1 m=1N·m
2、公式：
W = F l
(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，这个力所做的功是多少？
l
W=Fl
F支
F支
l
F不做功
即 W=0
(2)如果力的方向与物体的运动方向垂直，这个力所做的功是多少？
l
F
F
α
F
α
F
α
W2 = 0
F2
F1
当力F和位移 l 成α时：
一、功
WF1=F1·l
WF2=F2·0
另辟蹊径：
F
l
l1
l2
α
l1=lcosα
l2=lsinα
W1= Fl 1= Flcos α
W2= 0
在力方向发生的位移
除了分解力以外还可以分解位移
W= F lcosα
一、功
1.公式：W = F lcosα
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.国际单位:
焦耳（简称：焦 ——符号：J）
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
3.功是标量，没有方向，但有正负。
一、功
（1） 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。
４.说明
（2）公式W = Fl cosα只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路程。
Ｆ
m
M
l
两者做功效果相同吗？
正功和负功
1．力对物体做正功和负功的条件
(1)当α＝ 时，cosα=___ ，W＝___，
力对物体不做功．
0
(2)当0≤α< 时，cosα____0，W____0，
力对物体做____功；
>
正
(3)当 <α≤π时，cosα____0，W____0，
力对物体做____功，
<
W = F l cosα
0
>
<
负
2.正负功的物理意义
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。
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。
说明：1.某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。
例：摩擦力对某物体做了-20J的功，
也可说物体克服摩擦力做了20J的功。
例：竖直上抛物体的上升过程：
重力对物体做负功，或物体克服重力做了功
你有钱-5元，一般我们都会说成你欠钱5块。
2.正负功的物理意义
说明：
1.某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。
2.功是标量：只有大小，没有方向。
（功的正负既不代表大小也不代表方向，
功的正负只表示力对物体做功的效果，正功表示力为动力，负功表示力为阻力）
斜面长l，动摩擦因数为μ,从顶端滑到底端.问题1：物体受到哪些力？分别做哪种功 问题2：重力做多少功？问题3：摩擦力是多大？摩擦力做多少功 克服摩擦力做多少功 问题4：如何求力的总功 有哪些方法 mθmgFNf方法一功是标量，总功等于各力做功之和，W总=W1+W2+…=ΣWi方法二总功等于合力对物体做功.W总=F合·lcosα合试以物体在粗糙斜面上运动为例，证明两种方法计算的总功相等.证明：WG=mglsinθWf=-μmgcosθl总功：W=WG+Wf= mglsinθ-μmglcosθ合力为F=mgsinθ-μmgcosθ.合力做功W=Fl=(mgsinθ-μmgcosθ)l=mgsinθl-μmgcosθlmθ证毕mgFNfF-x图像面积的物理意义问题1：图示矩形面积是多少 问题2：对比面积和功的表达式，有何发现 面积有何物理意义？问题3：若力变化，面积还表示功吗？OxFfF1OxFlOxF 总功的计算
【例】如图所示,一个质量 m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上的拉力F1,F1=10 N,在水平地面上移动的位移 l=2 m,物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2 N,求外力对物体所做的总功。
点拨求解该题一般有如下两种思路:
(1)分析受力与运动 求出各力做的功 求出合力做的功
(2)分析受力与运动 求出合力 求出合力做的功
解析：解法1:拉力F1对物体所做的功为
W1=F1lcos 37°=10×2×0.8 J=16 J
摩擦力F2对物体所做的功为
W2=F2lcos 180°=4.2×2×(-1) J=-8.4 J
外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和,
所以W=W1+W2=7.6 J。
解法2:物体受到的合力为
F合=F1cos 37°-F2=10×0.8 N-4.2 N=3.8 N
所以W=F合l=3.8×2 J=7.6 J。
答案：7.6 J
几种常见力做功的情况
1.静摩擦力、滑动摩擦力都可以对物体做正功、负功或不做功。
2.一对平衡力等大、反向、共线、同体，做功的代数和一定为0.
3.一对相互作用力做功的代数和不一定为0.因为一对相互作用力分别作用在两个物体上，而两个物体的位移关系不确定，则一对相互作用力做功的关系不确定。
1．如图所示,两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上,使物体沿虚线方向运动,在通过一段位移的过程中,F1对物体做功4 J,F2对物体做功3 J,则F1和F2的合力对物体做的功为( )
A.5 J B.7 J C.1 J D.3.5 J
课堂训练
B
2．如图所示,质量为20 kg的小孩坐在雪橇上,现用一个与水平方向成α=37°、大小为60 N的力F拉着雪橇沿水平地面从静止开始以a=0.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,已知雪橇的质量为20 kg,求2 s内雪橇上各力做的功,合力做的功是多少
课堂训练
20 J