§8.1 功与功率-2021-2022学年高一物理同步备课精选课件（人教版2019必修第二册)

第七章 机械能及其守恒定律 §8.1 功与功率 生活中的功 功 3、说明： 力对物体做功是和一定的运动过程有关的。功是一个过程量。 2、功的两个要素： （1）力 （2）沿力的方向发生位移 1、功的定义： 物体受力的作用，并沿力的方向发生一段位移，称力对物体做了功。 练习 匀速前进 功 当力的方向与物体运动的方向一致时，功的定义式为: F F l 适用条件：F为恒力 W＝F l 力的大小 力F对物体做的功 位移的大小 F α 功 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: 力的大小 l F 功的单位：焦耳(J) 1J = 1N·m F2 F1 F α 适用条件：F为恒力 W＝F l cosα 位移的大小 力与位移的方向的夹角 力F对物体做的功 W＝F lcosα l F α W＝l Fcosα l1 l2 功 W＝F l cosα F α l F2 F1 v 思 考 足球运动员用100N的水平作用力将质量为0.5kg的足球踢出，足球沿水平地面前进40m停止，则运动员对足球所做的功是(g=10m/s2) A、200J B、4000J C、0J D、条件不足，无法确定 D 例题1 用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物体上，使之在粗糙的水平面上移动l，恒力做功为W2，则两次恒力做功的关系是 ( ) A w1>w2 B w1<w2 C w1=w2 D 无法判断 C 本题说明了一个力所做的功只由力和力的方向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它力作用,以及物体的运动情况均无关 练一练1 如图，已知物体质量m，斜面质量M，斜面倾角θ,物体与斜面间的动摩擦因素μ，物体与斜面保持相对静止。现使斜面在水平面上向左匀速运动l的位移，求在l位移中： 1）重力对物体所做的功 2）斜面对物体的支持力所做的功 3）斜面对物体的摩擦力所做的功 Ｇ f FN 若使斜面向右匀速运动l的位移,则以上三小问的结果又该怎样？ α α Ｇ f FN Ｇ f FN l 功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功 下图表示物体在力F的作用下在水平面上发生一段位移l ，分别计算这三种情形下力对物体做的功。设这三种情形下力和位移的大小都相同：F＝10N，l＝2m。角θ的大小如图所示。 F v θ F v θ v θ F 练一练2 问题与思考 两者做功效果相同吗？ α<900 α>900 W>0；F做正功 W<0；F做正功 三、 正功和负功 若0≤α<900, 则F做正功 若900<α≤1800,则F做负功 “力做负功”，往往说成“物体克服该力做功” 四、功是标量，但是有正、负！ 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 说明 2．功与物体的运动状态及运动形式无关 力对物体做功，只跟力的大小、位移的大小，以及两者的夹角有关，而跟物体受力以后通过这段位移做什么运动没有关系。 v FN G F阻 F α 1．功是标量，没有方向 功的正负不是数量上的正与负，我们既不能说“正功和负功方向相反”也不能说“正功大于负功” ，它们仅表示相反的做功效果。 正功说明 此力为动力 负功说明 此力为阻力 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出点至回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( ) A、零　　 B、－Fh 　C、－2Fh　　　 D、4Fh C 例题2 正功、负功不表示方向相反，仅表示不同做功的效果 F=10N 放在水平地面上的物体,在F=10N的水平拉力作用下匀速向右前进了4m,求地面摩擦力对物体所做的功。 一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功 注意: 例题3 解： 课本例题 1 一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离l＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。求力对物体所做的总功。 v F θ