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

8.1 功与功率 第八章 机械能守恒定律 【学习目标】 1.理解功的概念，知道功的两个必要因素。 2.知道功的公式W=FLcosα ，会用该公式计算恒力做的功。 3.理解正功和负功的含义，知道在什么情况下力做正功或负功。 4.知道总功的计算方法。 自主预习教材，回答下列问题： 1.什么是做功？ 2.功的两个必要因素是什么？ （1）力； （2）物体在力的方向上发生的位移。 一个物体受到力的作用, 并在力的方向上发生了一段位移, 这个力就对物体做了功。用W表示。 判一判： 以下情形中力对物体做功了吗？ 搬而不动 拉而不动 (1)如果力的方向与物体的运动方向一致，这个力所做的功是多少？ l W=F · l F支 F支 l F 不做功 即 W=0 (2)如果力的方向与物体的运动方向垂直，这个力所做的功是多少？ 功 一、 F F α F1 F2 l F1 所做的功等于F1l F2 所做的功等于0 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。 功 (3)如果力的方向与物体的运动方向有夹角，这个力所做的功是多少？ 一、 功的一般计算公式： 1.含义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。 4.功是标量。 3. 单位：焦耳 符号：J 1J=1N·m 2.适用条件：恒力做功 功 例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F 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 一、 C 例2.一个质量为150kg的物体，受到与水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F1=500N的作用，在水平地面上移动的距离为L=5m， 物体与地面间的滑动摩擦力F2=100N， 求拉力F1和滑动摩擦力F2做的功？ =0.8 F1 37° F2 v 矢量的正、负表示的是方向.功是标量，它的正、负表示什么意思呢？ 功 一、 2000J, -500J 时，cosα=0，W =0力对物体不做功。 二、正功和负功 时，cosα＞0，W＞0 力对物体做正功。 二、正功和负功 时，cosα＜0，W＜0力对物体做负功。 二、正功和负功 温馨提示：一个力F对物体做负功．往往说成“物体克服这个力做功（绝对值）”。 α COSα W 物理意义 α=π/2 0 ≤ α＜π/2 π/2＜α≤π COSα= 0 COSα＞0 COSα＜0 W = 0 W ＞0 W＜0 力不做功 力做正功 力做负功 总功的求法 W总=W1+W2+W3+•••••• 1、功是标量 故合力的功（即总功）就等于各分力做功的代数和： W总=F合 Lcos α 2、力是矢量 故可以先求合力，再求合力做的功： 总功 三、 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，在水平地面上向右移动的距离l=5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻=100N，（cos37°=0.8 ）求：各个力对雪橇所做的总功。 F F阻 370 v 例3如图所示,人站在自动扶梯上不动,随扶梯向上匀速运动,下列说法中正确的是(　　) 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 √ √ √ 例4如图所示的四幅图是小新提包回家的情景,小新对提包的拉力没有做功的是(　　) A.人将包从地上提起来 B.人提着包,站在匀速行驶的车上 C.人提着包,乘升降电梯上楼 D.人提着包上楼 √ 1、功的计算公式是_______，公式中的角度0°≤α≤90°时，W___0；当α＝90°时，W___0；当α＝90°时，W___0。 2、功是____量，运算遵循______（矢量运算/代数运算）。 3、求合外的功时，可以先求出各个力所做的功，然后进行______，或者先求出______，再计算合外力的功。 1.一台起重机甲在 1min 内把1吨的货物匀速提到预定的高度。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提到相同的高度。 F M 1min F M 30s 哪一个做功快呢？ 做功相同，时间越短，做功越快 功率 四、 2.一台起重机甲在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。 F M 10m F M 5m 哪一个做功