鲁科版物理必修二第1章第1节机械功课件（共42张PPT）

(共44张PPT)
第一章 功和功率


第一节:机械功
F
F
F
F
将桌子向右平移的方法
向右平移的过程中，哪一种力没做功
归纳:做功的两个必要条件

（1）作用在物体上的力．

（2）物体在力的方向上通过的距离
这两个条件是严格的，缺一不可 ！
牛有没做功?

W=F2×S=(F·cos α) ×S= F·S cos α
把力分解
转化为物理模型
思考：若将位移 l 分解,结果如何?
l1=l cosα
l2=l sinα
W1= Fl 1= F lcos α
W2= 0
W= F lcos α
二、机械功的计算
（1）力对物体所做的功等于力的大小、物体的位移 、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积. 表达式为 　　　　　
？
W=Fscosα
　α指的是力F的方向和位移s方向间的夹角.
（2）用此公式计算功时，F必须为恒力。
功是指某个力做功
当说某个物体做功时，是指这个物体施出的力做功
功的国际单位：焦耳(J)

1J 意义
1J就是1N的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。
3、辨认力的方向与位移方向的夹角
答案：α
S
乙
答案：π- α
F
S
丙
答案： π- α
4、技巧：寻找“夹角α”可以将力的方向向位移方向旋转，当力的方向与位移方向相同时，力的方向所转过的角度就是力与位移方向的夹角。
拓展一步
表示力在位移上的累积.
5、 (1)当α=π/2时，cosα=0，W=0。这表示力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功。
例如，物体在水平桌面上运动，重力G和支持力FN都跟位移方向垂直，这两个力都不做功(如图)。
(2) 当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功。
例如，人用力拉车前进时，人的拉力F对车做正功(如图)。
(3) 当π≥α＞π/2时，cosα＜0，W＜0。这表示力对物体做负功。
例如，推着小车跑动的人，到达目的地减速时，人向后拉车的力F对车做负功(如图)。
探究3：正功和负功什么意义呢？
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。
一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（取正值）
例：某一物体以一定初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动，若阻力做－20J功，
也可以讲物体克服阻力做了20J功。
试显身手:
试分别计算在这四种情况下力F对物体所做的功，并分析该力对物体运动状态改变起到的效果.设在这三种情况下力、位移的大小都相同：F=10 N, s=2 m,角θ的大小如图中所示.
丁
功是标量，但有正负。功的正负只表示
力做功的效果, 既不表示方向 ,也不表示
大小。即：表示是动力或阻力做功。
思考：比较－8J的功与5J的功大小？

　　
　　　利用斜面从货车上卸货，每包货物的质量
　　　　为100kg，斜面斜角α为37 ? ，斜面长
　　　　度为1.5m，货物与斜面的动摩擦因数为
　　　　0.2，求：
　　（1）货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到各个所做的功是多少？
　　（2）物体受到合外力做功是多少？
　　两次计算中，你发现什么了？
归纳:
当物体同时受到几个力作用时，计算总功(合外力的功)有两种方法.
一是先分别求各个外力的功W1=F1scosα1, W2=F2scosα2…再把各个外力的功代数相加.
二是先用平行四边形定则求出合外力，再根据W=F合scosα计算功，注意α应是合外力与位移s之间的夹角.
1、做功的两个不 可缺少的因素
作用在物体上的力
在力的方向上移动的位移
2、功的计算
W = F l cosα
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功
b、力必须是恒力
3、 功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果功的正负既不表示方向，也不表示大小。
4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也等于合力对物体所做的功。
第一节功习题课
1、做功的两个不 可缺少的因素
作用在物体上的力
在力的方向上移动的位移
2、功的计算
W = F l cosα
a、α的确定 功一定要指明是哪个力对物体做的功
b、力必须是恒力
功是标量，但有正负。正负只表示做功的
力的效果功的正负既不表示方向，也不表示大小。
等于各个力对物体所做功的代数和，
也等于合力对物体所做的功。
3、正负功
4、总功
复习提问
1、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也等于合力对物体所做的功。
S
FN
在光滑的地面上有一质量M为物体放在倾角a斜面 L 一端滑下，判断物体所受的力对物体是否做功
2、判断物体所受的力对物体是否做功的依据
一对作用力与反作用力所做的功
【例2】质量为M的长板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平面上前进了s，如图6-1-2，设滑块与木板间的动摩擦因数为?求：
(1)摩擦力对滑块做的功；
(2)摩擦力对木板做的功；
(3)摩擦力做的总功；
(4)上述过程中机械能转化为内能的大小.
【解析】分别对滑块和木板进行受力分析，如图图6-1-3所示.f=?mg，f′=-f
摩擦力对滑块做的功为:Wm=-f(s+L)=-?g(s+L)，
摩擦力对木板做的功为WM=-f′·s=?mg·s，
摩擦力做的总功为W=Wm+WM=-?mgL，
转化为内能的大小为Q=-W=?mgL?
图6-1-3所示
【解题回顾】摩擦力是阻力(对滑块)时，它所做的功是负功；摩擦力是动力(对木板)时，它所做的功是正功.我们还体会到摩擦力f和f′虽然是一对作用力和反作用力，但它们做的功却不一定相等.
静摩擦力呢？
变力所做的功
1、微元法
在曲线运动中，力的大小不变方向始终沿切线方向，功的大小等于力与路程的积
例题
　　一个重为G的小球竖直向上抛出，运动到h的高度又落下，小球受到的大小不变阻力为f，则（1）全过程中重力做的功是多少（　）
A.Gh B.0　 C.2Gh D.-2Gh
（2）全过程中阻力做的功是（　）
　　A.fh B.0　 C.2fh D.-2fh



B
h
D
在曲线运动中或往返运动中，力的大小不变方向改变，功德大小等于力与路程的乘积
2、转换法
图像法
平均力法
动能定理