8.1功和功率（1）—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修二课件(共20张PPT)
文档属性
| 名称 | 8.1功和功率（1）—2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修二课件(共20张PPT) |  | |
| 格式 | ppt | ||
| 文件大小 | 4.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-04-15 13:20:53 | ||
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文档简介
(共20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？
更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？
F
α
l
WF1=F1·l
WF2=F2·0
又 F1=F cos α
即W=Fcosα· l
分析：把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题
F
F2
F1
α
l
l1
l2
1、定义：
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积
3、单位：
国际单位：焦耳（J）
1 J=1 N×1 m=1N·m
2、公式：
（适用于恒力做功）
4、标量：遵从代数运算法则。
一、功的定义
W = F l cosα
【例1】 质量为 150 kg 的雪橇，受到与水平方向成 37° 角斜向上的拉力，大小为 500 N，在水平地面上移动的距离为 5 m。地面对雪橇的阻力为 100 N，cos 37° =0.8。求各力对雪橇做的总功。
α
F
l
解法①：先根据力学知识求出合外力F合，再由功的定义式来计算。
解法②：先分别求出各个力所做的功，再对各个力做的功求代数和。
W合 = F合l cosα
W合= W1+W2+ ······
F合=Fcosα-f =400N-100N=300N
W合=F合lcosα=300N×5m=1500J
WG=WN=0
WF=Flcosα=2000J
Wf= -fl=-100N×5m= -500J
W合=WN+WG+WF+Wf=1500
①
④
③
②
图①中人起立时地面对人不做功；
图②中引体向上时杆对人不做功；
图③中向上攀爬时绳对人不做功；
图④中做俯卧撑地面对人不做功；
W = F l cosα
α COSα W 物理意义
α=π/2
α＜π/2
π/2＜α≤π
COSα= 0
COSα＞0
COSα＜0
W = 0
W ＞ 0
W＜0
表示力F对物体不做功
表示力F对物体做正功
表示力F对物体做负功
结合表格思考正功和负功的物理意义？
结合表格思考不做功有哪几类情况？
正功
力 F 对运动起促进作用，外界对该物体输入能量。
力 F 对运动起阻碍作用，该物体向外界输出能量。
负功
F
v
v
F
正功的意义是：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。
正负功的物理意义
负功的意义是：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。
如：1、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。
2、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
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。
3．如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是（ ）
A．甲图中支持力对人做正功 B．乙图中支持力对人做正功
C．甲图中摩擦力对人做负功 D．乙图中摩擦力对人做负功
A
甲图中，人不受摩擦力，支持力做正功。
G
f
FN
G
乙图中，支持力不做功，摩擦力做正功。
F
A
B
思考：摩擦力一定不做功吗
如图，A和B相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A做负功：Ｗ＝－ＦL
静摩擦力对Ｂ做正功：Ｗ＝ＦL
静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
但一对静摩擦力做功之和必定为零。
【典例1】（2021·全国高一课时练习）关于功的概念，下列说法正确的是( )
A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多
B．合力做的功等于各分力做功的矢量和
C．摩擦力可以对物体做正功
D．功有正负，但正负不表示方向，而表示大小
【正确答案】C
【典例2】（2021·全国高一课时练习）下列选项中，物体所受力F的大小相等，位移方向向右、大小相同。其中F做功最少的是（ ）
【正确答案】D
【典例3】（2020·河南高一期末）质量为m的物体，静止在倾角为θ斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．合力对物体做功为零
B．重力对物体做功为mgLtan θ
C．物体克服摩擦力做功为mgLsinθ
D．支持力对物体做功mgLsin θ
【正确答案】A
一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是( )
A．当车匀速前进时，人对车做的总功为正功 B．当车减速前进时，人对车做的总功为负功
C．当车加速前进时，人对车做的总功为负功 D．不管车如何运动，人对车做的总功都为零
C
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？
更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？
F
α
l
WF1=F1·l
WF2=F2·0
又 F1=F cos α
即W=Fcosα· l
分析：把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题
F
F2
F1
α
l
l1
l2
1、定义：
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积
3、单位：
国际单位：焦耳（J）
1 J=1 N×1 m=1N·m
2、公式：
（适用于恒力做功）
4、标量：遵从代数运算法则。
一、功的定义
W = F l cosα
【例1】 质量为 150 kg 的雪橇，受到与水平方向成 37° 角斜向上的拉力，大小为 500 N，在水平地面上移动的距离为 5 m。地面对雪橇的阻力为 100 N，cos 37° =0.8。求各力对雪橇做的总功。
α
F
l
解法①：先根据力学知识求出合外力F合，再由功的定义式来计算。
解法②：先分别求出各个力所做的功，再对各个力做的功求代数和。
W合 = F合l cosα
W合= W1+W2+ ······
F合=Fcosα-f =400N-100N=300N
W合=F合lcosα=300N×5m=1500J
WG=WN=0
WF=Flcosα=2000J
Wf= -fl=-100N×5m= -500J
W合=WN+WG+WF+Wf=1500
①
④
③
②
图①中人起立时地面对人不做功；
图②中引体向上时杆对人不做功；
图③中向上攀爬时绳对人不做功；
图④中做俯卧撑地面对人不做功；
W = F l cosα
α COSα W 物理意义
α=π/2
α＜π/2
π/2＜α≤π
COSα= 0
COSα＞0
COSα＜0
W = 0
W ＞ 0
W＜0
表示力F对物体不做功
表示力F对物体做正功
表示力F对物体做负功
结合表格思考正功和负功的物理意义？
结合表格思考不做功有哪几类情况？
正功
力 F 对运动起促进作用，外界对该物体输入能量。
力 F 对运动起阻碍作用，该物体向外界输出能量。
负功
F
v
v
F
正功的意义是：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。
正负功的物理意义
负功的意义是：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。
如：1、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。
2、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
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。
3．如图甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在履带式自动扶梯上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正确的是（ ）
A．甲图中支持力对人做正功 B．乙图中支持力对人做正功
C．甲图中摩擦力对人做负功 D．乙图中摩擦力对人做负功
A
甲图中，人不受摩擦力，支持力做正功。
G
f
FN
G
乙图中，支持力不做功，摩擦力做正功。
F
A
B
思考：摩擦力一定不做功吗
如图，A和B相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A做负功：Ｗ＝－ＦL
静摩擦力对Ｂ做正功：Ｗ＝ＦL
静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。
但一对静摩擦力做功之和必定为零。
【典例1】（2021·全国高一课时练习）关于功的概念，下列说法正确的是( )
A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多
B．合力做的功等于各分力做功的矢量和
C．摩擦力可以对物体做正功
D．功有正负，但正负不表示方向，而表示大小
【正确答案】C
【典例2】（2021·全国高一课时练习）下列选项中，物体所受力F的大小相等，位移方向向右、大小相同。其中F做功最少的是（ ）
【正确答案】D
【典例3】（2020·河南高一期末）质量为m的物体，静止在倾角为θ斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示。已知斜面运动过程中物体相对斜面始终静止，重力加速度为g，则下列说法正确的是（ ）
A．合力对物体做功为零
B．重力对物体做功为mgLtan θ
C．物体克服摩擦力做功为mgLsinθ
D．支持力对物体做功mgLsin θ
【正确答案】A
一辆正沿平直路面行驶的车厢内，一个面向车前进方向站立的人对车厢壁施加水平推力F，在车前进s的过程中，下列说法正确的是( )
A．当车匀速前进时，人对车做的总功为正功 B．当车减速前进时，人对车做的总功为负功
C．当车加速前进时，人对车做的总功为负功 D．不管车如何运动，人对车做的总功都为零
C