人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律1 功与功率精品课件ppt

这是一份人教版 (2019)必修 第二册第八章 机械能守恒定律1 功与功率精品课件ppt，共35页。PPT课件主要包含了学习目标，对功的理解，课堂互动案，WFl，F不做功即W0，新课导入，W1F1L，FcosαL，W20，W1FL1等内容，欢迎下载使用。

1.掌握功的公式W＝Flcs α及公式的适用范围.2.理解正、负功的概念，会用功的公式进行计算.3.会计算多个恒力的总功.
情 景切 入
“你挑着担，我牵着马，迎来日出，送走晚霞……”《西游记》中，沙和尚挑担千里，在竖直方向上却没有对行李做功，而猪八戒扶师父上马却做了功，不必为沙和尚鸣不平，物理学中的做功是有严格定义的．
导学探究　1.观察图2，分析图中的哪个人对物体做了功？
答案　小川拉着重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有对物体做功.
思考:在什么条件下说力对物体做功呢？
1）作用在物体上的力。
2）物体在力的方向上产生一段位移。
做功的两个不可缺少的因素
1、功的计算公式： W=FL
2、功的单位：焦耳，用符号“J”表示。
物体在力的作用下，并在力的方向上发生了位移，这个力就对物体做了功。
(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？
(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？
1、力方向与位移方向垂直时，不做功；2、力方向与位移方向同向时，力对物体做功为W=FL
力F方向与运动方向成某一角度a（a≠90°）时，力F对物体所做的功与角度a有关吗？该怎么计算呢？
小车受到力F的作用，F与水平面夹角为α，在水平路面上前进L，求这个过程中拉力F对小车所做功的大小？
W=Flcs α(α是F与L的方向夹角)
W=W1=FL1 = FL cs α
W=W1=F1L = Fcs αL
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移的夹角余弦这三者的乘积.
1 J=1 N×1 m=1N·m
4、标量：遵从代数运算法则。
b 、功一定要指明是哪个力对物体做的功
功的一般表达式运用要注意
如何找力与位移的夹角？
F L α

L
结论：将力向位移方旋转，当力与位移重合时，力所转过的较小的角度就是力与位移方向的夹角。
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？
(1)当α=π/2时，csα=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，csα＞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，csα＜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？
（1）从动力学角度考虑：
力F对物体做正功，这个力对物体来说是动力；
（2）从能量角度考虑：
力F对物体做功，是向物体提供能量的过程，即受力物体获得了能量。
力F对物体做负功，这个力是阻力；对物体的运动起阻碍作用。
力F对物体做负功，这个过程是受力物体向外输出能量的过程，即负功表示物体失去了能量。
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。
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？
探究4：如何求几个力做功？
例题：一个质量m=150kg的物体，受到水平方向的拉力F=500N，在水平地面上由静止开始移动了l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求：（1）各个力对物体所做的功 （2）各个力对物体做功的代数和（3）物体所受的合力（4）合力对物体做的功
思考：求解几个力对物体所做的总功有哪些方法？ ①求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和． ②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功．
先求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。 W总=W1+W2+······+Wn先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。W总=F合Lcs α
（为合力与位移方向的夹角）
1、做功的两个不 可缺少的因素
在力的方向上移动的位移
W = F l csα
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功
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。
练习3：一位质量m=60kg的物体放在粗糙水平面上，在与水平面成α=37 °角斜向上的拉力F=100N，运动了100m，已知阻力f=50N，求（1）各个力所做的功以及外力所做的总功？（2）物体所受外力的合力以及合力的功？
如图可知 WG=GLcs90°=0 WN=NLcs90°=0 WF= FLcs37°=8000J Wf=fLcs180°=-5000J W总=WG+WN+WF+Wf =0+0+8000-5000 =3000J
（1）：先求各力的功，再代数相加减
（2）：先求合力，再求合力做的功
F合=Fcs37°-f =100×4/5-50=30N W总= F合L=30×100=3000J
摩擦力一定对物体做负功吗?
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（　　）
甲图中，人不受摩擦力，支持力做正功.
乙图中，支持力不做功，摩擦力做正功.
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
2.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（　　）
例木箱在如图所示力的作用下匀速运动，求： ⑴拉力对木箱做的功。　⑵摩擦力对木箱做的功。　⑶支持力对木箱做的功。 ⑷重力对木箱做的功。 ⑸合外力对木箱做的功。
【例题1】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为L=5m，物体与地面间的滑动摩擦力Ff＝100N.求：力对雪橇所做的总功。
雪橇在水平地面上移动，受力情况如图所示重力与支持力沿竖直方向，不做功拉力F对物体做功为 W1= Flcs 37°= 2000J摩擦力F阻对物体做功为负功W2= -F阻l= -500J力对物体所做的总功为二者的代数和，得W=W1＋W2= Flcs 37°—F阻l = 1500J即：力对雪橇做的总功为1500J