8.1功与功率 第一课时 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 第一课时 问题：水平面上的雪橇受力前进，雪橇受几个力？哪个力对木料有“成效”，做出了“贡献”？ 狗对雪橇的拉力，对雪橇的移动做了贡献，取得了成效，就说这个力对物理做了功。 满足哪些因素才会对物体做功呢？….. 导入新课 导入新课 我受不鸟啦！ 劳而无功 惯性无功 垂直无功 ①力 做功的两个因素 ②物体在力的方 向上发生位移 有功 ？ 导入新课 如图所示：可以把力F 分解为两个分力，分别为Fl ， F2 F1 = Fcosα F1 和位移 l方向一致 F1 做功W1=F1l =Fcosαl F2 = Fsinα F2与位移 l方向垂直 F2做功 W2=0 力F 对物体所做的功W 等于多少？ W =W1 +W2=Flcos α 相对地面位移的大小 F与L的方向的夹角 0≤α≤180° 方法：将力、位移矢量的箭尾平移到同一个作用点上 力F对物体做的功 恒力的大小 说明：力对物体所做的功，只与力的大小、位移的大小、力与位 移夹角的余弦这三者的乘积有关，与其它因素无关。 W = F l cosα 功的表达式 μ = 0 l μ ≠ 0 l l 功相同W=Fl l F l F l F W = F l cos30° W = F l cos150° W = F l cos150° W > 0 W < 0 W < 0 课堂练习 1.物体在力F的作用下发生一段位移l,计算下列三种情况下，力F对物体做的功。 功的单位：在国际单位制中,功的单位是焦耳，符号是 J。 1 J ＝ 1 N×1 m ＝ 1 N·m 功是标量,没有方向但有正负,正负表示能量转化的方向。 交流讨论 梭子鱼、虾和天鹅一起拉着车缓慢的向左前行。它们对车的作用有什么不同？ 有的提供动力，有的提供阻力 力F和位移l 之间的夹角α，对力做功的正负有什么影响？ (1)当α＝ 时，cosα=___ ，W＝___， 力对物体不做功． 0 (2)当 0≤α< 时，cosα____0，W____0， 力对物体做____功；是动力 > 正 (3)当 <α≤π 时，cosα____0，W____0， 力对物体做____功，是阻力 < W = F l cosα 0 > < 负 功的正负 功的正负既不代表大小也不代表方向，功的正负只表示力对物体做功的效果。 某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。 说明 课堂练习 2.如图甲为爷孙俩站立在台阶式自动扶梯上匀速上楼，图乙为一男士站在履带(斜面)式自动扶梯上匀速上楼。下列关于人受到的力做功判断正确的是(　　) A.甲图中支持力对人做正功 B.乙图中支持力对人做正功 C.甲图中摩擦力对人做负功 D.乙图中摩擦力对人做负功 A 总功的计算 (1)方法一：几个力对物体做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和，即 W总＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn 。 (2)方法二：求几个力的总功时，也可以先求这几个力的合力，再应用功的定义式求合外力做的功，即为总功。 W合＝F合·lcos θ . F F阻 FN G v0 θ 3.一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，cos 37°= 0.8。求各力对雪橇做的总功。 Fx = Fcos 37° Wf = f l cos180°= - 500J WF = Fx l = Fl cos 37°= 2000J WN =Wmg = 0 法二：F合= Fx-f＝ 300N 法一：W合＝WF+Wf + WN+Wmg＝1500J W合＝ F合 l ＝300N×5m＝1500J 课堂练习 课堂练习 4.如图所示，平行于斜面向上的拉力F使质量为m的物体匀加速地沿着长为L、倾角为α的固定斜面的一端向上滑到另一端，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。求作用在物体上的各力对物体所做的总功。 课堂练习 解法一：拉力F对物体所做的功为： 重力mg对物体所做的功为： 摩擦力对物体所做的功为： 弹力 对物体所做的功为： 故各力的总功为： 解法二：物体受到的合力为： 所以合力做的功为： $$