高中物理教科版 (2019)必修 第二册功教学ppt课件

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能量，我们既熟悉又陌生。早期的蒸汽机仅用于矿井抽水、提煤等。随着技术的改进，蒸汽机被人们作为推进动力，由此研制出蒸汽机船和蒸汽机车;同时，蒸汽机也被用作工厂开动机器的动力。
这些能量与哪些因素有关？能量转化遵循怎样的规律？
1.理解功的概念，能利用功的公式进行计算。2.理解正功和负功及其物理意义，知道做功的过程就是能量变化的过程．3.理解总功，能计算多个外力对物体所做的总功．
思考：在燃烧相同的燃料情况下：1.竖直提升重物，怎样比较蒸汽机“能力的大小”？2.水平推动物体时，怎样比较蒸汽机“能力”的大小？3.衡量蒸汽机“能力”大小的因素是什么？4.如何方便地定量比较蒸汽机“能力”的大小？
工业革命早期，当时的工程师们需要有一个比较蒸汽机“能力”的标准，在实践之中，工程师们逐渐认同用机器举起的物体的重量与高度的乘积来量度机器的输出。科学家们对一般意义上的机器进行了研究，并提出了功的概念。
（a）举起杠铃过程中，什么力对杠铃做功？能量怎样变化？
人对杠铃做功重力对杠铃做功杠铃的重力势能增加
（b）人在下滑时，什么力对人做功？能量怎样变化？
重力、摩擦力对人做功人的重力势能减少，动能增加，摩擦力还要产生内能
（c）箭射出时，什么力对箭做功？能量怎样变化？
弓弦的弹力对箭做功弓和弓弦的弹性势能转化为箭的动能
如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？
如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动，拉力是否做功了？
思考：什么是判断力F是否做功的必要因素？
(1) 必须有力作用在物体上(2) 物体在力的方向上发生了位移
1.功：物体受到力的作用，并沿力的方向发生一段位移，则该力对物体做了功。
(1) 如果力的方向与物体的运动方向一致，该力做功是多少？
如果力和位移不在同一直线上要如何计算？
(2) 如果力的方向与物体的运动方向垂直，该力做功是多少？
(3) 如果力的方向与物体的运动方向有一定夹角时，该力做功是多少？
W = Flcs α
2.定义式：W = F l csα
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。
3.国际单位：焦耳（简称：焦，符号：J ）
1 J = 1 N ×1 m = 1 N·m
5.功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；
计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。
6. 公式W = F l csα只适用于计算恒力的功；l是物体的相对地面的位移，不是路程。
求三种不同情况下力F做的功W
（1）物体在水平力F作用下沿光滑水平面加速运动 L ；
（2）物体在水平力F作用下沿粗糙水平面匀速移动 L ；
（3）物体在沿斜面向上的力F作用下减速上滑 L ；
结论：力做功只与F、L和α有关，与是否受其它力、物体运动状态等其他因素均无关。
恒力做功的计算公式:W = F l csα
如图两种情况下，拉力 F 做功的效果相同吗？
功是标量，没有方向，但有正负之分。由功的计算公式可知，功随α的变化可能出现以下几种情况：
力跟位移垂直时，不做功
在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个力对物体所做的总功？
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。
（ 为合力与位移方向的夹角）