8.1 功与功率（第一课时） 课件 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 第一节 功与功率（第一课时） 知识回顾 初中时我们学过做功的两个因素是什么？ ①作用在物体上的力； ②物体在力的方向上发生了位移。 F F 人推小车行走了一段位移人对小车做功。 一、功 1.概念：如果一个力作用在物体上，并且物体在力的方向上通过一段位移，物理学中就说这个力对物体做了功。 2.力对物体做功的条件： ①有力作用在物体上 ②物体在力的方向上发生位移 （缺一不可） F F l F F l 3.功的表达式 在物理学中，如果力的方向与物体运动的方向相同，功就等于力的大小与位移大小的乘积。 当拉力与水平方向的夹角为时，此时拉力F做的功应该是多少呢？ l F α F2 F1 根据力的等效性原理, 可把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题。 若将位移分解,结果如何? F L l1 l2 α 90。 对公式的理解： ①力：为恒力； ②位移：为对地位移； ③夹角：为力与位移的夹角，范围变化。 注：一般情况下该公式只适用于恒力做功！ 4.单位：焦耳（J）　 5.物理意义：功是能量转化的量度(过程量)，是力在空间上的积累 6.功是标量，只有大小没有方向。 二、正功与负功 1. 2. 3. 某力对物体做负功,往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值） 做正功 不做功 做负功 取正值 取负值 课堂练习 1.用一个与水平方向成的的力拉一个质量为的物体在水平地面上前进，物体与水平面间动摩擦因数，如图所示．若物体前进了，求： 拉力做的功和重力做的功 阻力做功 α F 4.正负功的意义： 做正功 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。 做负功 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。 功的正负既不表示方向，也不表示大小，只表示动力做功还是阻力做功，功是一个有正负的标量。 1.用一个与水平方向成的的力拉一个质量为的物体在水平地面上前进，物体与水平面间动摩擦因数，如图所示．若物体前进了，求： 拉力做的功和重力做的功 阻力做功 α F 合力所做总功。 5.求总功的方法： 几个力对物体所做的总功，等于各个力分别对物体做功的代数和。 方法二： 几个力对物体所做的总功，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。 方法一： 注意：①应用时各力必须同时作用在物体上，即发生位移的过程中，物体所受的各力均没有变化。 ②无论哪种方法都必须进行正确的受力分析！ 2. 质量为m的物体沿倾角为θ的粗糙斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为μ，斜面高为h。物体从斜面顶端滑至底端的过程中，物体所受合力对物体做了多少功？ θ L h mg N f 课堂练习（拓展） 3.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数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直线运动，位移为x，求在位移x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 4）物体的合力做的功 4.如图所示，轻弹簧一端与竖直墙壁连接，另一端与一质量为m的木块连接，放在光滑的水平面上，弹簧的劲度系数为k，弹簧处于自然状态，用水平力缓慢拉物体，使物体前进距离S，求这一过程中拉力对物体做了多少功？ 5.用水平拉力拉着物块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图所示，已知物块与轨道间的动摩擦因数为μ，物块质量为m，求此过程中摩擦力做的功。 6.如图，人用恒力F通过光滑的定滑轮把静止在水平面上的物体（可视为质点）从位置A缓慢拉到位置B。已知物体质量为m，定滑轮离水平地面高度为h，物体在水平位置A、B时，绳与水平方向的夹角分别为α、β。绳重及一切摩擦不计，求绳的拉力对物体做的功。 A B F β α h 总结 1.力对物体做功的条件： ①有力作用在物体上 ②在力的方向上发生位移 2.功的表达式 ① ② ③ 做正功 不做功 做负功 取正值 取负值 3.功是标量，只有大小没有方向，但有正负 4.求总功的方法： 7.如图甲所示，物体受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直线运动。通过力传感器和速度传感器监测到推力F、物体速度v随时间变化的规律如图乙所示。取g=10m/s2。则（　　） A．物体的质量m=0.5kg B．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20 C．第2s内物体克服摩擦力做的功W=2.0J D．前2s内物体合力所做的功W合=3J AC 8．如图所示，小物块在竖直平面内的拉力F作用下沿倾角θ的斜面向下运动，若重力做的功与克服拉力F做的功相等，则（        ） A．小物块可能加速下滑 B．若斜面光滑，则小物块一定匀速下滑 C．若斜面粗糙，则小物块一定减速下滑 D．F与斜面的夹角α不可能大于 BD $