人教版高中物理必修二第七章7．2功（共22张PPT）
文档属性
| 名称 | 人教版高中物理必修二第七章7．2功（共22张PPT） |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 3.4MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2020-04-14 22:51:14 | ||
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文档简介
(共22张PPT)
周松杰
功
人类对能量及其转化的认识与功的概念密切相连。
这是因为，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。
功的概念起源于早期工业发展的需要。工程师需要一个比较蒸汽机效能的办法。燃烧同样多的燃料时，机械举起的重量和具体高度的乘积比较蒸汽机的优劣，并把物体的重量与其上升高度的乘积叫做功。到了19世纪20年代，法国科学家科里奥利扩展了这一基本思想。明确的把作用在物体上的力和受力点沿力方向的位移的乘积叫做“力的功”。
功的计算常常能够为能量的定量表达及能量转化提供分析的基础。
货物在起重机的作用下，重力势能增加了。
货物在起重机拉力的作用下发生一段位移，拉力就对货物做了功。
列车在机车的牵引力下动能增加了。
列车在机车的牵引力作用下，发生了一段位移，牵引力就对列车做了功。
握力器在手的压力下弹性势能增加了。
用手压弹簧，弹簧在手的压力下发生了形变，也就是产生了一段位移。压力就对弹簧做功。
功（W）的计算
科里奥利,作用在物体上的力和受力点沿力方向的位移的乘积叫做“力的功”
现在我们知道力F、位移L，矢量，有大小有方向
在力的作用下，物体的高度、速度、形变量会发生变化
力对物体做功，物体的重力势能、动能、弹性势能会发生变化，功和能量变化密切相关，学习功。
功等于力这个矢量和位移这个矢量相乘。就不是简单的代数运算。这个时候，考虑矢量的方向问题，我们怎么来计算功？
高中：W=FLcosa a为力与位移的夹角 式中F为恒力，L相对地面而言
将力F正交分解为F1与F2, F1=Fsina F2=Fcosa
作用在物体上的力和受力点沿力方向的位移的乘积叫做“力的功
物体沿分力F1方向的位移为L
位移方向与F2方向垂直，认为沿F2方向无位移
W=F1L=FLcosa
W=FLcosa ，两种理解
W等于力F乘以物体在力方向的位移Lcosa,W=F Lcosa
W=F Lcosa
分位移Lsina方向没有力，没有力做功。
W=L Fcosa
分力Fsina方向没有位移，没有力做功
功描述的是力在空间的积累效应。
W等于位移L乘以物体在位移方向的力Fcosa,W=L Fcosa
cosa决定结果的正负 W=FLcosa
a=90°，cosa=0，力与位移垂直，力不做功
a＜90°，cosa为正，力与位移在同一侧，力做正功
a＞90°，cosa为负，力与位移不在一侧，力做负功
功W是标量，没有方向。单位J，有正负，正负不代表功大小、方向
功W，什么时候为正，什么时候负，功的正负代表什么？
a＞90°，功W为负。代表：力对物体做负功，力是阻力，物体失去能量.
a＜90°，功W为正。代表：
力对物体做正功，力是动力，物体获得能量.
不能把负功的负号理解为力与位移方向相反，负功的方向与位移方向相反。
某力对物体做负功，往往说成物体克服某力做功（取绝对值）。
比如，竖直向上抛出的球在向上运动过程中重力对球做负功，可以说成球克服重力做功。
重力对球做功-5J，也可以说克服重力做功5J。
物体m=60kg在力F=60N作用下匀速运动，某段时间内位移L=60m，力与位移夹角53°
求，各力对物体做的功
WF=FLcosa WF=2160J
WG=GLcos90° WG=0
Wf=fLcos180° Wf=-2160J
W总=WF+WG+Wf W总=0
W总=F合Lcosa1 F合=0 W总=0
f=Fx=36N
功的计算
1.W=FLcosa=LFcosa，式中F为恒力，L相对地面而言。
2.功是标量，单位J，有正负，正负不代表功大小、方向。
3.W总，即合力对物体所做的功，或几个力对一个物体所做的功的代数和。
1.W=FLcosa=LFcosa，式中F为恒力，L相对地面而言。
求变力做功的方法
(1)将变力做功转化为恒力做功
①分段计算功，求和
②转换研究对象
（2）方向不变，大小随位移线性变化的力，可用平均力求功。
（3）图像法 求解变力做功
方向不变，大小随位移变化的力，可作出F-x图像，求出图像与坐标轴所围成的面积，就求出了变力所做的功。
如图所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移．用T、FAB、FBA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是( )
A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，T不做功
B．F、FBA做正功，FAB、T不做功
C．F做正功，FAB做负功，FBA和T不做功
D．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，T做负功
如图所示，水平的传送带以恒定的速度v=6m/s顺时针运转，两转动轮M、N之间的距离为L=10m，若在M轮的正上方，将一质量为m=3kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3，（g取10m/s2）求：传送带对物体做了多少功，是正功还是负功？
一对摩擦力做功
①摩擦力可能对物体做正功，也可能做负功，还可以不做功
②摩擦力、空气阻力做功和路径有关
一对静摩擦力做功
做功时，一对静摩擦力，受力物体不同，一定大小相等、方向相反。其对应的位移一定大小相同、方向相反。
（这两受力物体相对静止，相对地面位移相同。）
①功一定大小相等、一正一负，代数和为0。
一定不会“摩擦生热”，②做功过程，只有机械能的相互转移，不会转化成热能。
一对滑动摩擦力做功
做功时，一对静摩擦力，受力物体不同，一定大小相等、方向相反。其对应的位移一定大小不同、方向...。
这两受力物体相对滑动，相对地面的位移一定不同
①功大小一定不等。
会“摩擦生热”，②做功过程，除了有机械能的相互转移，还会有机械能转化成热能。
不妨猜想转化的热能等于？
Q=fS相对
不妨猜想转化的热能等于？
Q=fS相对
举例：子弹射入木块，最后停留在木块中。
子弹受到木块对其的摩擦力向左，子弹相对于地面的位移S子，向右。
摩擦力的功为负，失去能量。w1=-fS子
木块受到子弹对其的摩擦力向右，木块相对于地面的位移S木，向右。
摩擦力的功为正，获得能量。w2=fS木
子弹损失了一部分动能，转化为木块增加的动能，以及此时的热能。
Q=fS子-fS木=fS相对
各个过程中，人对物体的力是否对物体做功，如果做功是正功还是负功呢？
两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移x，则拉力（ ）
A、对A做的功多 B、对B做功多
C、一样多 D、以上都有可能
C
注意：力对物体做的功只与F、 l 、 α三者有关，与物体的运动状态等因素无关
光滑水平面上，物体受到水平向右10N的推力，从A运动8m到达B后，突然将此力反向，但大小不变，一直把物体推回原处 ，
(1)物体运动到B点后，会马上反向吗？
(2)求此过程中力对物体所做的功
从B到C再到B，力F所做的为零
从A到B,力F做正功W1=80J
从B到A,力F做正功W2=80J
故这个过程力做功为W1+W2=160J
作业
练习册，问题四的4、5
分层演练，1、3、5、6、7、8、10、11
周松杰
功
人类对能量及其转化的认识与功的概念密切相连。
这是因为，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。
功的概念起源于早期工业发展的需要。工程师需要一个比较蒸汽机效能的办法。燃烧同样多的燃料时，机械举起的重量和具体高度的乘积比较蒸汽机的优劣，并把物体的重量与其上升高度的乘积叫做功。到了19世纪20年代，法国科学家科里奥利扩展了这一基本思想。明确的把作用在物体上的力和受力点沿力方向的位移的乘积叫做“力的功”。
功的计算常常能够为能量的定量表达及能量转化提供分析的基础。
货物在起重机的作用下，重力势能增加了。
货物在起重机拉力的作用下发生一段位移，拉力就对货物做了功。
列车在机车的牵引力下动能增加了。
列车在机车的牵引力作用下，发生了一段位移，牵引力就对列车做了功。
握力器在手的压力下弹性势能增加了。
用手压弹簧，弹簧在手的压力下发生了形变，也就是产生了一段位移。压力就对弹簧做功。
功（W）的计算
科里奥利,作用在物体上的力和受力点沿力方向的位移的乘积叫做“力的功”
现在我们知道力F、位移L，矢量，有大小有方向
在力的作用下，物体的高度、速度、形变量会发生变化
力对物体做功，物体的重力势能、动能、弹性势能会发生变化，功和能量变化密切相关，学习功。
功等于力这个矢量和位移这个矢量相乘。就不是简单的代数运算。这个时候，考虑矢量的方向问题，我们怎么来计算功？
高中：W=FLcosa a为力与位移的夹角 式中F为恒力，L相对地面而言
将力F正交分解为F1与F2, F1=Fsina F2=Fcosa
作用在物体上的力和受力点沿力方向的位移的乘积叫做“力的功
物体沿分力F1方向的位移为L
位移方向与F2方向垂直，认为沿F2方向无位移
W=F1L=FLcosa
W=FLcosa ，两种理解
W等于力F乘以物体在力方向的位移Lcosa,W=F Lcosa
W=F Lcosa
分位移Lsina方向没有力，没有力做功。
W=L Fcosa
分力Fsina方向没有位移，没有力做功
功描述的是力在空间的积累效应。
W等于位移L乘以物体在位移方向的力Fcosa,W=L Fcosa
cosa决定结果的正负 W=FLcosa
a=90°，cosa=0，力与位移垂直，力不做功
a＜90°，cosa为正，力与位移在同一侧，力做正功
a＞90°，cosa为负，力与位移不在一侧，力做负功
功W是标量，没有方向。单位J，有正负，正负不代表功大小、方向
功W，什么时候为正，什么时候负，功的正负代表什么？
a＞90°，功W为负。代表：力对物体做负功，力是阻力，物体失去能量.
a＜90°，功W为正。代表：
力对物体做正功，力是动力，物体获得能量.
不能把负功的负号理解为力与位移方向相反，负功的方向与位移方向相反。
某力对物体做负功，往往说成物体克服某力做功（取绝对值）。
比如，竖直向上抛出的球在向上运动过程中重力对球做负功，可以说成球克服重力做功。
重力对球做功-5J，也可以说克服重力做功5J。
物体m=60kg在力F=60N作用下匀速运动，某段时间内位移L=60m，力与位移夹角53°
求，各力对物体做的功
WF=FLcosa WF=2160J
WG=GLcos90° WG=0
Wf=fLcos180° Wf=-2160J
W总=WF+WG+Wf W总=0
W总=F合Lcosa1 F合=0 W总=0
f=Fx=36N
功的计算
1.W=FLcosa=LFcosa，式中F为恒力，L相对地面而言。
2.功是标量，单位J，有正负，正负不代表功大小、方向。
3.W总，即合力对物体所做的功，或几个力对一个物体所做的功的代数和。
1.W=FLcosa=LFcosa，式中F为恒力，L相对地面而言。
求变力做功的方法
(1)将变力做功转化为恒力做功
①分段计算功，求和
②转换研究对象
（2）方向不变，大小随位移线性变化的力，可用平均力求功。
（3）图像法 求解变力做功
方向不变，大小随位移变化的力，可作出F-x图像，求出图像与坐标轴所围成的面积，就求出了变力所做的功。
如图所示，物体A、B叠放着，A用绳系在固定的墙上，用力F拉着B右移．用T、FAB、FBA分别表示绳中拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则下面叙述中正确的是( )
A．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，T不做功
B．F、FBA做正功，FAB、T不做功
C．F做正功，FAB做负功，FBA和T不做功
D．F做正功，FAB做负功，FBA做正功，T做负功
如图所示，水平的传送带以恒定的速度v=6m/s顺时针运转，两转动轮M、N之间的距离为L=10m，若在M轮的正上方，将一质量为m=3kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.3，（g取10m/s2）求：传送带对物体做了多少功，是正功还是负功？
一对摩擦力做功
①摩擦力可能对物体做正功，也可能做负功，还可以不做功
②摩擦力、空气阻力做功和路径有关
一对静摩擦力做功
做功时，一对静摩擦力，受力物体不同，一定大小相等、方向相反。其对应的位移一定大小相同、方向相反。
（这两受力物体相对静止，相对地面位移相同。）
①功一定大小相等、一正一负，代数和为0。
一定不会“摩擦生热”，②做功过程，只有机械能的相互转移，不会转化成热能。
一对滑动摩擦力做功
做功时，一对静摩擦力，受力物体不同，一定大小相等、方向相反。其对应的位移一定大小不同、方向...。
这两受力物体相对滑动，相对地面的位移一定不同
①功大小一定不等。
会“摩擦生热”，②做功过程，除了有机械能的相互转移，还会有机械能转化成热能。
不妨猜想转化的热能等于？
Q=fS相对
不妨猜想转化的热能等于？
Q=fS相对
举例：子弹射入木块，最后停留在木块中。
子弹受到木块对其的摩擦力向左，子弹相对于地面的位移S子，向右。
摩擦力的功为负，失去能量。w1=-fS子
木块受到子弹对其的摩擦力向右，木块相对于地面的位移S木，向右。
摩擦力的功为正，获得能量。w2=fS木
子弹损失了一部分动能，转化为木块增加的动能，以及此时的热能。
Q=fS子-fS木=fS相对
各个过程中，人对物体的力是否对物体做功，如果做功是正功还是负功呢？
两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移x，则拉力（ ）
A、对A做的功多 B、对B做功多
C、一样多 D、以上都有可能
C
注意：力对物体做的功只与F、 l 、 α三者有关，与物体的运动状态等因素无关
光滑水平面上，物体受到水平向右10N的推力，从A运动8m到达B后，突然将此力反向，但大小不变，一直把物体推回原处 ，
(1)物体运动到B点后，会马上反向吗？
(2)求此过程中力对物体所做的功
从B到C再到B，力F所做的为零
从A到B,力F做正功W1=80J
从B到A,力F做正功W2=80J
故这个过程力做功为W1+W2=160J
作业
练习册，问题四的4、5
分层演练，1、3、5、6、7、8、10、11