8.1功与功率 课件-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 8.1 功和功率 木头在起重机的拉力作用下 增加 列车在机车牵引力的作用下 增加 握力器在手的压力作用下 增加 动能 重力势能 弹性势能 力对物体做了功 温故知新 功的概念：一个物体受到力的作用，并在力的方向上移动一段距离，这个力就对物体做了功． 力做功的两个必要因素： ⑴ 作用在物体上的力 ⑵ 物体在力的方向上发生的位移 缺一不可 l f 质量为m=2kg的物体，在水平推力F＝5N的作 用下沿光滑水平面运动了L＝2m。请分析: （1）这个过程物体受哪些力？ （2）这些力都做功了吗？ （3）这些力做功分别为多少？ F 例题 探讨： 当力的方向与位移方向成某一角度时？ 物体在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为L ，如图所示，求力F对物体所做的功。 L F F F α F α l F F α F α F α 分析： 根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题 W1= F1l = F COSαl W2 = 0 ∵ W = W1 + W2 ∴ W = F l COSα 拉力F做的功W = ？ F2 F1 1、公式： W = F L cosα 力对物体所做的功，等于力的大小(F)、位移的大小(L)、力与位移夹角余弦(cosα)这三者的乘积 结论：功的表达式： 2、单位 国际单位：焦耳（焦） 单位符号：J １Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m 3、适用条件：F应为恒力 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 三·探究正功和负功: 正功的意义是：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。 负功的意义是：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。 四、正功和负功： 一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值） 课后练习1 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 例题 一个质量m=150kg的雪橇，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： （1） 物体所受的各个力分别做了多少功？ （2）各个力对物体所做的总功。 （3）合力对物体所做的功。 解析：（1）拉力F对物体所做的功为 W1= Flcos37°=2000J。 摩擦力F阻对物体所做的功为 W2= F阻lcos180°= -500J。 （2）外力对物体所做的总功 W=W1＋W2=1500J。 （3）F合=Fcos37°- F阻=300N W合= F合Lcos00=300X5=1500J. (1)、分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。 即：W总=W1+W2+……+Wn (2)、先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功， 即：W总=F合Lcosα 求力对物体所做的总功有两种方法： 四、总功 v0 v0 m 滑动摩擦力一定做负功吗? M LM Lm M v0 m 滑动摩擦力f对m做负功 W1=- f Lm 滑动摩擦力f对Ｍ做正功 W2= f LM 滑动摩擦力对滑块做负功 滑动摩擦力对桌不做功 滑动摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。静摩擦力也一样。 课堂讨论 14 小结 1、做功的条件 作用在物体上的力 物体在力的方向上移动的位移 2、功的计算 W = F l cosα a、功一定要指明是哪个力对物体做的功 b、力必须是恒力 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决不表示方向，也不表示大小。 4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也就是合力对物体所做的功。 谢谢大家 $$