8.1.1功与功率 课件-2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

功（一） 2 掌握功的表达式，理解正、负功的含义. 1 理解功的概念，知道做功的两要素. 3 会计算恒力的功，会求多个力的总功. 功 仔细观察下面四种情景，人是否对物体做功？ 甲、乙图中人对物体不做功 丙、丁图中人对物体做功. 若物体在与水平方向成θ角的力F作用下通过的位移为l，则F做功多少？ F l θ θ F θ F Fx Fy W=Fx · l=F·cos θ ·l 将力F分解到位移方向： 若物体在与水平方向成θ角的力F作用下通过的位移为l，则F做功多少？ F l θ θ F θ F l lx W=F· lx =F·l·cosθ 将位移l分解到力F方向： 功 1.定义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积. 2.公式：W＝Flcos α. 3.功是标量.在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.1 J＝1N·m F l α α F 功的理解 1.如图，木板M在外力F作用下载着物块m一起向右做加速运动，木板对物块有没有摩擦力？如果有，摩擦力对物块有没有做功？ a f l 木板对物块有向右的静摩擦力 根据功的定义：静摩擦力对物块做功. 功的理解 根据功的定义： 2.如图所示，物块A放在木板B上，物块A在恒力F作用下向右运动，A相对于B的位移为x，B向右运动的位移为d，则恒力F对A做的功是多少？ l W＝Flcos α ＝F(d+x)cos 0° ＝F(d+x) 1.如图所示，质量为1 kg的物体，静止在光滑水平面上.现在给物体一个与水平方向成60°角斜向上、大小为10 N的拉力F，物体在拉力F的作用下沿水平面运动了2 s，则在这2 s内，拉力F做功_____ J，支持力做功_____ J，重力做功_____ J. 50 0 0 Fcos 60°＝ma l＝at2 ＝ W＝Flcos 60° W＝FNl cos90° W＝Glcos 90° 正功和负功 观察下图中人拉车的情景 1. 两力分别对车做功有何区别呢？ 拉力与车位移方向的夹角小于90°，做正功； 拉力与车位移方向的夹角大于90°，做负功. v v 观察下图中人拉车的情景 2.两拉力对车的运动起了什么作用？ 力促进车运动 力阻碍车运动 v v 力对物体做正功或负功的几种情况 由W＝Flcos α可知: 1.当α＝时，W=0，力F对物体不做功; F 力对物体做正功或负功的几种情况 由W＝Flcos α可知: 2.当0≤α＜ 时，W>0，力F对物体做正功; 力对物体做正功或负功的几种情况 由W＝Flcos α可知: 3.当 ＜α≤π时，W<0，力F对物体做负功. 功的正负表示什么？ 功的正负是表示功的大小或物体运动的方向吗？正功和负功有什么意义？ 功的正负既不表示功的大小，也不表示物体运动的方向. 正功表示这个力对物体来说是动力，负功表示这个力对物体来说是阻力. v v 2.(多选)如图所示，人站在自动扶梯上相对扶梯不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法正确的是 A.重力对人做负功 B.摩擦力对人做正功 C.支持力对人做正功 D.合力对人做功为零 √ √ √ FN G 不受摩擦力 3.(课本第78页第1题)如图甲、乙、丙表示物体在力F的作用下水平发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功.设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F＝10 N，l＝2 m.角θ的大小如图所示. W甲＝Flcos30° W乙＝Flcos150° W丙＝Flcos30° ＝10 ＝-10 ＝10 总功 物体沿斜面匀速下滑，如何求物体所受合力做的功？ (1)先由W＝Flcos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3…然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3＋…. (2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合lcos α计算总功，此时α为F合的方向与l的方向间的夹角. FN G Ff 4.(课本第78页第3题改编)如图所示，一位质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的斜坡顶端自由滑下(初速度为零).斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面间的动摩擦因数μ＝0.1.求运动员滑至坡底的过程中(不计空气阻力，g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)： (1)各个力所做的功分别是多少？ FN G Ff WG＝mgh＝50×10×30 J＝1.5×104 J WN＝FNlcos 90°＝0 J Wf＝Fflcos180° ＝-μmgcos 37°× 4.(课本第78页第3题改编)如图所示，一位质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的斜坡顶端自由滑下(初速度为零).斜坡的倾角θ＝37°，滑雪板与雪面间的动摩擦因数μ＝0.1.求运动员滑至坡底的过程中(不计空气阻力，g取10 m