8.1功和功率（第1课时） 课件— 2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修二21张PPT
文档属性
| 名称 | 8.1功和功率（第1课时） 课件— 2020-2021学年【新教材】人教版(2019)高中物理必修二21张PPT |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 5.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-03-20 07:11:14 | ||
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文档简介
(共21张PPT)
第八章
机械能守恒定律
任何人类活动都离不开能量
现代化的生活离不开电厂供应的电能
现代交通离不开燃料燃烧释放的化学能
核电站要利用原子核裂变时释放的核能
植物的生长依赖太阳能
在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以互相转化,并且能量的转化与功的概念紧密相连。这是因为,如果在一个过程中存在做功的现象，就必然存在能量变化的现象，功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础。
横县百合完全中学——韦衍虎
8.1功与功率
(第1课时）
问题导入
G
F拉
v
力对物体做的功：为力的大小与重物移动距离的乘积。
F拉
v
物体运动的方向与力的方向不一致，这时应当怎样计算
功呢？
W=FL
一、功
1.把力F分解
F
F
α
l
α
F
①与位移方向一致的分力F1
②与位移方向垂直的分力F2
F2
F1
分力F2上与位移垂直，垂直无功，所以F所做的功等于分力F1做的功。
F1
=
Fcosα
W=Fl=F1l
WF=F1·l=Fcosα·l
2.把位移l分解
F
F
α
l
α
F
F
α
l
l2
l1
①与力方向一致的分位移l1
②与力方向垂直的分位移l2
分位移l2与力垂直，垂直无功，所以F所做的功发生分位移l1上。
W=Fl=Fl1
l1=lcos
α
WF=F·l1=Flcosα
功的计算一般公式
W=Flcosα
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。
把力F分解：
WF=F1·l=Fcosα·l
把位移l分解：
WF=F·l1=Flcosα
①功是标量
只有大小，没有方向，因此合外力做的功等于各个力做功的代数和。
1J=1N×1m=1N·m
②单位是焦耳J
W=Flcosα的理解
①F是恒力
②l是位移
F
l
③F和l必须同时存在
例如运动员用50N的力将蓝球水平扔出，蓝球在空飞了2m被截住，则运动员对蓝球做的功是100J。对吗？
G
F推
v
不做功
做功
G
v
不做功
F不做功
出手瞬间对球做功
④a是位移与力的夹角
α
起点相同时的夹角
课堂练习
例1：如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F=10N，l=2m。角θ的大小如图所示。
a=180-θ=30?
a=180-θ=150?
a=θ=30?
F
l
l
l
思考：功是标量，它的正、负表示什么意思呢？
α
α
W=Flcosα，从余弦函数图像可以看出功有正负。
二、正功和负功
W=Flcosα
①当α=π/2时，cosα=0，W=0。这表示力F的方向跟位移L的方向垂直，即力F不做功。
例如，物体在水平桌面上运动，重力G和支持力FN都与位移方向垂直，这两个力都不做功。
l
W=Flcosα
②当0＜α＜π/2时，
cosα＞0，W＞0，这表示力F对物体做正功；
l
例如，人用力拉车前进时，人的拉力F对车做正功。
动力
能量↑
③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。
④当α=0时，cosα=1，即W=Fl。
W=Flcosα
例如，要使运动的小车减速时，人向后拉车的力F对车做负功。
l
阻力
能量↓
表示动力或阻力做功；得到能量或失去能量。
正功和负功：
思考：怎么比较功的大小？
-10J
7J
-4J
5J
>
<
比较绝对值
注意：说力对物体做负功，可以说物体克服这个力做了功。
汽车关闭发动机以后，在阻力的作用下逐渐停下来，阻力对汽车做负功，可以说成“汽车克服阻力做功”
l
F
F
F
正
零
负
如：力对物体做了-1J的功，可以说物体克服这个力做了1J功，这两种说法是一样的。
注意：说力对物体做负功，可以说物体克服这个力做了功。
你有钱-5元，一般我们都会说成你有欠钱5块。
我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？
F
F阻
FN
370
G
v0
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和。
课本例题：一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上向右移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，（cos37?=0.8
）求各力对雪橇做的总功。
分析：
（1）确定研究对象，构建模型：
（2）对雪橇进行运动分析和受力分析：
②竖直向下的重力G；
③地面对雪橇向上的支持力FN；
④水平向右的摩擦力f；
G
FN
f
v0
F
θ（
⑤与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F。
①雪橇向左边运动；
3）根据力与运动方向的关系，判断各个力做功情况。
①重力与支持力与运动方向垂直，垂直无功；
②摩擦力与运动方向相反，阻力，做负功；
③拉力与运动方向夹角为37?小于90度，动力，做正功。
拉力F对雪橇所做的功为：W1=
Flcos37°=2000J
摩擦力F阻对雪橇所做的功为：W2=
F阻lcos180°=
-500J
所以各力做功的代数和为：W=W1+W2+W3+W4=1500J
重力和支持力对雪橇不做功，W3
,
W4
均为0
解：解法1
雪橇所受的合力
F合＝Fcos37°-
F阻＝300N
合力对雪橇所做的功为
W=
F合l=1500J
解：解法2
这种解法要非常熟练正交分解法。
一、功
W=Flcosα
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。
①功是标量，单位是焦耳J。
课堂小结
②F是恒力,l是位移,a是位移与力的夹角。
③F和l必须同时存在
二、正功和负功
表示力做功的效果，既不表示方向，也不表示大小。只表示动力或阻力做功；得到能量或失去能量。
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和。
第八章
机械能守恒定律
任何人类活动都离不开能量
现代化的生活离不开电厂供应的电能
现代交通离不开燃料燃烧释放的化学能
核电站要利用原子核裂变时释放的核能
植物的生长依赖太阳能
在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以互相转化,并且能量的转化与功的概念紧密相连。这是因为,如果在一个过程中存在做功的现象，就必然存在能量变化的现象，功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础。
横县百合完全中学——韦衍虎
8.1功与功率
(第1课时）
问题导入
G
F拉
v
力对物体做的功：为力的大小与重物移动距离的乘积。
F拉
v
物体运动的方向与力的方向不一致，这时应当怎样计算
功呢？
W=FL
一、功
1.把力F分解
F
F
α
l
α
F
①与位移方向一致的分力F1
②与位移方向垂直的分力F2
F2
F1
分力F2上与位移垂直，垂直无功，所以F所做的功等于分力F1做的功。
F1
=
Fcosα
W=Fl=F1l
WF=F1·l=Fcosα·l
2.把位移l分解
F
F
α
l
α
F
F
α
l
l2
l1
①与力方向一致的分位移l1
②与力方向垂直的分位移l2
分位移l2与力垂直，垂直无功，所以F所做的功发生分位移l1上。
W=Fl=Fl1
l1=lcos
α
WF=F·l1=Flcosα
功的计算一般公式
W=Flcosα
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。
把力F分解：
WF=F1·l=Fcosα·l
把位移l分解：
WF=F·l1=Flcosα
①功是标量
只有大小，没有方向，因此合外力做的功等于各个力做功的代数和。
1J=1N×1m=1N·m
②单位是焦耳J
W=Flcosα的理解
①F是恒力
②l是位移
F
l
③F和l必须同时存在
例如运动员用50N的力将蓝球水平扔出，蓝球在空飞了2m被截住，则运动员对蓝球做的功是100J。对吗？
G
F推
v
不做功
做功
G
v
不做功
F不做功
出手瞬间对球做功
④a是位移与力的夹角
α
起点相同时的夹角
课堂练习
例1：如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F=10N，l=2m。角θ的大小如图所示。
a=180-θ=30?
a=180-θ=150?
a=θ=30?
F
l
l
l
思考：功是标量，它的正、负表示什么意思呢？
α
α
W=Flcosα，从余弦函数图像可以看出功有正负。
二、正功和负功
W=Flcosα
①当α=π/2时，cosα=0，W=0。这表示力F的方向跟位移L的方向垂直，即力F不做功。
例如，物体在水平桌面上运动，重力G和支持力FN都与位移方向垂直，这两个力都不做功。
l
W=Flcosα
②当0＜α＜π/2时，
cosα＞0，W＞0，这表示力F对物体做正功；
l
例如，人用力拉车前进时，人的拉力F对车做正功。
动力
能量↑
③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。
④当α=0时，cosα=1，即W=Fl。
W=Flcosα
例如，要使运动的小车减速时，人向后拉车的力F对车做负功。
l
阻力
能量↓
表示动力或阻力做功；得到能量或失去能量。
正功和负功：
思考：怎么比较功的大小？
-10J
7J
-4J
5J
>
<
比较绝对值
注意：说力对物体做负功，可以说物体克服这个力做了功。
汽车关闭发动机以后，在阻力的作用下逐渐停下来，阻力对汽车做负功，可以说成“汽车克服阻力做功”
l
F
F
F
正
零
负
如：力对物体做了-1J的功，可以说物体克服这个力做了1J功，这两种说法是一样的。
注意：说力对物体做负功，可以说物体克服这个力做了功。
你有钱-5元，一般我们都会说成你有欠钱5块。
我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？
F
F阻
FN
370
G
v0
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和。
课本例题：一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上向右移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，（cos37?=0.8
）求各力对雪橇做的总功。
分析：
（1）确定研究对象，构建模型：
（2）对雪橇进行运动分析和受力分析：
②竖直向下的重力G；
③地面对雪橇向上的支持力FN；
④水平向右的摩擦力f；
G
FN
f
v0
F
θ（
⑤与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F。
①雪橇向左边运动；
3）根据力与运动方向的关系，判断各个力做功情况。
①重力与支持力与运动方向垂直，垂直无功；
②摩擦力与运动方向相反，阻力，做负功；
③拉力与运动方向夹角为37?小于90度，动力，做正功。
拉力F对雪橇所做的功为：W1=
Flcos37°=2000J
摩擦力F阻对雪橇所做的功为：W2=
F阻lcos180°=
-500J
所以各力做功的代数和为：W=W1+W2+W3+W4=1500J
重力和支持力对雪橇不做功，W3
,
W4
均为0
解：解法1
雪橇所受的合力
F合＝Fcos37°-
F阻＝300N
合力对雪橇所做的功为
W=
F合l=1500J
解：解法2
这种解法要非常熟练正交分解法。
一、功
W=Flcosα
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。
①功是标量，单位是焦耳J。
课堂小结
②F是恒力,l是位移,a是位移与力的夹角。
③F和l必须同时存在
二、正功和负功
表示力做功的效果，既不表示方向，也不表示大小。只表示动力或阻力做功；得到能量或失去能量。
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和。