第1节 机械功（教学课件）物理鲁科版必修第二册

第一节 机械功 鲁科2019 高中物理必修二 第一章 功和机械能 第一节 机械功 神 奇 之 能 新课导入 运动的物体具有能量 动能 一颗子弹，抛出和被高速射出，产生的结果有何不同？ 子弹被高速射出，则可击穿玻璃、木块甚至石头等。 被举高的物体具有能量 湖南凤滩水库泄洪前后 将水拦蓄在高处，其能量可以转化为电能，用来取暖、照明等。 势能 1.机械功的含义 2.机械功的计算 3.功的图象描述 4.课堂小结 目 录 新课教学 1 机械功的含义 在光滑的水平面上用一水平恒力F拉一静止物体，物体会做匀加速运动，当位移越来越大时，该物体速度也越来越大。 可见： 力与力方向上累积位移可使物体的速度发生改变。 物理学中将物体受到力作用，并在力的方向上移动了一段距离，称该力对物体做了功。 机械功的含义 一、机械功 做功：如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就说力对这个物体做了功。 有无做功的判断 ① 有力 ② 力的方向上有位移 同时具备，缺一不可。 挑起 对扁担的支持力做功吗？ 不动或水平行走 对扁担的支持力做功吗？ 机械功的含义 一、机械功 做功：如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就说力对这个物体做了功。 有无做功的判断 ① 有力 ② 力的方向上有位移 同时具备，缺一不可。 力与位移垂直，即力方向上没有位移，则该力没有做功。 物体静止没有位移 F不做功 F 推不动 F F S 举着球移动 新课教学 2 机械功的计算 机械功：如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动的位移大小为s，则 F 与 s 的乘积称为机械功，简称功，用 W 表示。 二、机械功的计算 1、做功大小的判断 例：用水平恒力F拉着质量为m的物体沿着水平面从A直线运动到B的过程中，下列说法正确的是（ ） A、有摩擦力时F做的功比无摩擦力时的多 B、有摩擦力时F做的功比无摩擦力时的少 C、物体加速运动时F做的功比减速运动时的多 D、物体无论加速、减速还是匀速运动，力F做的功一样多 功是力与力方向上位移的乘积，与其它因素无关。 机械功的计算 机械功的计算 二、机械功的计算 F 人拉着购物篮行走的过程中，人对篮的拉力有做功吗？ 如果拉力的大小恒为F,行走的位移为S,则拉力做的功怎么计算？ F s F α α F1 F2 力F可以分解为如图F1、F2两种效果。 其中F2与位移垂直，不做功。因此恒力F对物体所做的功就只等于分力F1所做的功。W=F1s 2、恒力做功的计算 二、机械功的计算 α为力与位移的夹角 当力 F 和物体位移 s 的大小都一定时，功 W 就由 F 与 s 的夹角 α 的余弦 cos α 决定。 当α = 0°时， cos α = 1， W = Fs，作用力方向与位移方向相同的情况。 当 90°< α ≤180° 时， cos α < 0，W = Fscos α < 0，表示力 F 对物体做负功，也 可说物体克服这个力做了功。 当 α = 90°时，cos α = 0，W = 0，力方向与位移的方向垂直，对物体不做功。 当0°≤α<90°时，cos α>0，W =Fscosα>0，表示力 F 对物体做正功。 正功 负功 对物体的运动起促进作用 功是标量，其大小是表示做了多少的量，正负不表示方向，只表示促进与阻碍。 对物体的运动起阻碍作用 恒力做功的计算公式: F 减速伞对飞机拉力的方向与飞机位移的方向相反，对飞机做负功，也可以说飞机克服这个拉力做了功。 请分析从斜面上滑下的物块，哪些力做正功哪些力做负功？ θ 3、正功与负功 v 机械功的计算 二、机械功的计算 4、功的单位 国际单位： 焦耳 为了记念英国科学家焦耳 简称：焦 符号：J 如果 1 N 的力使物体在力的方向上发生了 1 m 的位移，那么这个力对该物体所做的功就是 1 J， 1 J = 1 N × 1 m = 1 N·m 机械功的计算 二、机械功的计算 理解 国际单位： 符号：J 一人用平行于斜面的推力把重 G = 500 N 的货物从斜面底端推到斜面顶端。已知斜面的倾角 α = 37°，斜面长 l = 5 m，斜面与货物间的动摩擦因数 μ = 0.2，推力 F = 400 N。求：货物从斜面底端运动到顶端的过程中，所受各力分别对其做的功。（货物可视为质点，取 sin 37° = 0.6，cos 37° = 0.8） 解：将货物视为质点，则其位移 s = l = 5 m 推力 F 对货物做功：W1 = Fs = 400×5 J = 2000 J 重力 G 对货物做功： W2 =Gs（cos90°+α）=-Gssi