粤教版 必修2 第四章 机械能和能源 第01节 功 ：26张PPT

(共26张PPT)
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贵州省都匀市第四中学
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第四章
机械能守恒定律
第一节
功
拉力做功
重力势能
牵引力做功
动能
拉力做功
弹性势能
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。
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一.功
1.功的概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，我们就说这个力对物体做了功。
初中：
进行对比
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探究一：对物体做了功？
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F
F
l
null
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2.
做功的因素
⑴作用在物体上的力
⑵物体在力的方向上发生的位移
F
F
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F
F
(1)力F与位移L同向时：
(2)力F与运动方向垂直时:
W=F·L
W
=
0
null
null
F
（3）力F与位移L夹角为α时：
3.
功的计算:
F
α
W=?
F
α
W2
=
0
W
=
FlCOSα
F2
F1
F1
=
F
COSα
F2
=
F
sinα
方法一：分解力F
W1=
F1l=
FlCOSα
方法二：分解位移
F
l
l1
l2
α
90。
l1=
lcosα
l2=l
sinα
W1=
Fl
1=
Flcos
α
W2=
0
W=
Flcos
α
F
α
当力的方向与物体运动的方向成某一夹角α时，功的定义式为
W＝F
l
cosα
l
F
α
F2
F1
F
α
功是标量
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。
4、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。
1、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（
）
A、2000J　　　
B、1000J　　　　
C、16J　
D、无法确定
课堂练习
D
要点：公式中F为恒力，且始终作用在物体上
2、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l，则拉力
做功
(
)
A、对A做的功多
B、对B做功多
C、一样多
　
D、以上都有可能
粗糙
光滑
A
B
F
F
θ
θ
C
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
G
FNNN
f
Wf
=-f
l
3.已知：物体在力F作用下在水平面上发生了一段位移L，角度如图所示：
讨论：公式W=FLcosα中α分别为多少？
甲图：α=30o
乙图：α=150o
丙图：α=30o
α
α
α
物理意义
W
COSα
α
α=π/2
α＜π/2
π/2＜α≤π
COSα=
0
COSα＞0
COSα＜0
W
＞
0
W＜0
W
=
0
力F对物体不做功
力F对物体做正功
力F对物体做负功
二、
正
功
和
负
功
功是标量，那么这个正负该怎么解释呢？
正功
促进物体运动
负功
阻碍物体运动
动力
阻力
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能量：
功的正负只表示力做功的效果，既不表示大小，也不表示方向。
正功的意义是：动力做功，向物体提供能量。
负功的意义是：阻力做功，向外输出能量。
功是能量转化的量度。
-10J的功与5J的功哪个多？
正功
负功
拉力做了100J的功
拉力做了-100J的功
动力
阻力
小车克服拉力做了100J的功
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想一想：
物体克服重力做了10J的功，请问该物体是上升还是下降？
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做一做：
4.用起重机将重为2×105N的物体匀速提高5m。
1.钢绳的拉力做了多少功？
2.重力做了多少功？
3.物体克服重力做了多少功？
4.这些力做的总功是多少？
WF=1×106J
WG=-1×106J
WG’=1×106J
W总=？
5.如图所示，在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1＝3
N和F2＝4
N的恒力，其合力在水平方向上，从静止开始运动l
=10
m，θ1
=53°θ2
=37°，cos37°=
0.8
cos53°=
0.6求：
null
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(1)F1和F2分别对物体做的功是多少？
(2)F1和F2合力为多大？合力做功是多少？
.
W1＋W2
=
W总
≠√
W12＋W22
(1)W1=18J
W2＝32
J
(2)F1与F2的合力F＝5
N
W总＝Fl＝5×10
J＝50
J
三、总功
当物体在几个力的共同作用下发行一段位移L时，这几个力对物体做的总功，等于各分力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对物体所做的功。
W总=W1+W2+W3+……+Wn
（1）合力的功等于各分力所做功的代数和，即
（2）先求出合力，然后求总功，表达式为
W总
=F合l
cos
α
（
α为合力与位移方向的夹角）
一、功
1、定义
2、要素：①作用在物体上的力
②
物体在力的方向上发生一段位移
3、功的一般计算公式：
4
、国际单位制中单位为J
二、正功和负功
力对物体做正功，该力成为物体运动的动力使物体能量增加
力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力使物体能量减
三、总功的计算
小
结
1.W总=W1+W2+W3+……+Wn
2.W总
=F合l
cos
α
功是标量
课后思考：今天的公式只适合恒力做功，那么变力做功我们如何处理呢？
毛驴拉磨