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

功与功率 1 自然界有各种形式的能量，如动能，势能……。这些能量可以互相转化。 能量通过做功实现转化.功是能量转化的量度.本节学习功概念和计算功的方法. 2 势能→动能 风能→动能→电能 问题1：物体受到哪些力?这些力做功吗？ 问题2：人对石头做功吗？人觉得很累，这违反能量守恒吗？ 问题3：人对滑板车施加力吗?是否做功? 3 图1 图3 手提滑板水平前行 图2 搬而未起 问题4：(图4)物体受到的重力做功吗？ 问题5：(图5)物体受到的重力做功吗？ 问题6：(图6)拉力F做功吗？ 问题7：做功要满足什么条件？如何定义功? 4 图4 自由下落 图5 匀速下落 图6 匀速运动 F v 知识点 功 1 新知探究 l F F 表示力的大小，l 表示位移的大小，用 W 表示力 F 所做的功： 如果力F与位移的方向既不垂直又不相同呢？ 知识点 功 1 新知探究 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。 知识点 功 1 新知探究 功是标量 1J=1N×1m=1N·m 功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。 ① ④ ③ ② 图①中人起立时地面对人不做功； 图②中引体向上时杆对人不做功； 图③中向上攀爬时绳对人不做功； 图④中做俯卧撑地面对人不做功； W = F l cosα 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 结合表格思考正功和负功的物理意义？ 结合表格思考不做功有哪几类情况？ 正功 力 F 对运动起促进作用，外界对该物体输入能量。 力 F 对运动起阻碍作用，该物体向外界输出能量。 负功 F v v F 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。 正负功的物理意义 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。 如：1、摩擦力对某物体做了-20J的功， 也可说物体克服摩擦力做了20J的功。 2、竖直上抛物体的上升过程： 重力对物体做负功，或物体克服重力做了功 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。 【例题】一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的 斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与 地面间的滑动摩擦力f＝100N，cos 37°＝ 0.8。求 （1）各个力对物体所做的功 （2）各个力对物体做功的代数和 （3）物体所受的合力 （4）合力对物体做的功 总功的计算 【解析】（1）拉力在水平方向的分力为 Fx ＝ Fcos 37° WF＝ Fx l ＝Fl cos 37°＝2 000J 阻力与运动方向相反:Wf ＝ f l cos180°＝－500J, WN＝Wmg＝0 （2）力对物体所做总的代数和， 即W ＝WF+Wf + WN+Wmg＝1500J （3）F合= Fx-f＝ 300N （4）W合＝ F合 l ＝300N×5m＝1500J V F N l F 总功的计算 1.分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即： 2.先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即： 求总功的两种方法： 总功的计算 W总=F合Lcosα 几种常见力做功的情况 1.静摩擦力、滑动摩擦力都可以对物体做正功、负功或不做功。 2.一对平衡力等大、反向、共线、同体，做功的代数和一定为0. 3.一对相互作用力做功的代数和不一定为0.因为一对相互作用力分别作用在两个物体上，而两个物体的位移关系不确定，则一对相互作用力做功的关系不确定。 1．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 课堂训练 2．如图所示,两物体与水平面间的动摩擦因数相同,它们的质量相等,在图甲中用力F1拉物体,在图乙中用力F2推物体,两种情况下两物体都做匀速直线运动,经相同的位移,则F1和F2对物体所做的功W1和W2的关系为(　　) A.W1=W2 B.W1>W2 C.W1<W2 D.无法比较 课堂训练 一、做功的两个必要因素 1、作用在物体上的力 2、物体在力的方向上发生一段位移 二、功的一般计算公式 三、功是标量，国际单位制中单位为 J 四、功的正负的物理意义： 1、若夹角为锐角，则力对物体做正功，促