8.1 功和功率（第一课时）课件-2024-2025学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

2027届物理组 1.理解功的概念，掌握功的计算式： 2.知道功是标量，理解正功、负功的含义，知道几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体做功的代数和。 8.1 功与功率（第一课时） W 1 一、功的概念及做功条件 功 总功及方法 正功和负功 1、功的定义：如果一个物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段位移 ，我们就说这个力对物体做了功。 F l F 复习回顾： W=FL 表达式： 功的概念：力对物体的作用效果； 或力对物体运动的贡献。 2、做功的条件 功 总功及方法 正功和负功 【问题1】中国举重冠军蒋惠花举着杠铃不动，她对杠铃做功了吗？为什么？ 【问题2】在水平轨道上行驶的火车，火车受的重力对火车做功吗？为什么？ 劳而无功 垂直无功 【问题3】吊机吊着货物水平运动时，吊机对货物做功吗？为什么？ 垂直无功 做功的两个条件： （1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上通过的位移 二、功的计算 思考与讨论： 如果物体运动的方向与力的方向不一致， 例如：马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。 这时应当怎样计算功呢？ F α 拉力做功了吗？ F  l 功 总功及方法 正功和负功 W=FL 1、如果物体运动的方向与力的方向一致： l F F α F α F α F2 F1 二、功的计算 WF1=F1·l WF2=F2·0 F l l1 l2 α l1=lcosα l2=lsinα W1= Fl 1 W2= 0 方法 2： 分解位移 方法 1：分解力 、 是F分力 l1、l2 是 l分位移 思想：等效替代 正功和负功 功 总功及方法 W= F lcosα 综上可得什么？ 三、功 1.功的大小：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＿＿这三者的＿＿； (1)功是＿量，有大小，没有＿＿，但有＿＿； (2)功是＿＿量，对应一段时间或位移，是力对空间的积累效果； (3)本公式只适用于＿＿做功，l是＿＿，不是路程。 余弦 乘积 焦耳J 1J＝1N×1m=1N·m 标 方向 正负 过程 恒力 位移 功 总功及方法 正功和负功 2.公式：＿＿＿＿＿＿； W 3.单位：＿＿＿，其中＿＿＿＿＿＿＿＿＿； 4.说明： 情景图 α cosα W的数值 功的正负 W=0 W>0 W<0 cosα=0 cosα>0 cosα<0 不做功 正功 负功 四、正功和负功（根据W=Flcosα判断功的正负） 功 总功及方法 正功和负功 意义： cosα=1 cosα=-1 W>0 W<0 正功 负功 F (1)力对物体做正功， 物体的运动，是 力； 促使 动 (2)力对物体做负功， 物体的运动，是 力。 阻碍 阻 F 例：如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移 ，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F=10N， =2m。角θ的大小如图所示。（课本78页练习与应用第1题） a=1800-θ=30〫 a=1800-θ=150〫 a=θ=30〫 ：α是F与L间的夹角 （F和L箭头间的夹角） W=Flcosα的理解 功 总功及方法 正功和负功 l l F l 正负既不表示方向，也不表示大小。 2.负功的物理意义: 1.正功的物理意义: 表示该力是动力； 表示该力是阻力。 F 如：－8J > 5J 注意：一个力对物体做多少负功，也可说成“物体克服这个力做多少功”（取绝对值）。 v f=5N l=2m A B 问题：功有正有负，正功一定比负功大吗？如何比较功的大小呢？举例说明功的正负的含义。 功 总功及方法 正功和负功 v WG= 【例题1】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L=5m，地面对雪橇的阻力大小为100N，cos37°=0.8。求（课本75页） （1）各个力对物体所做的功 （2）各个力对物体做功的代数和（总功） （3）物体所受的合力 （4）合力对物体做的功（总功） mg N L F 37° 解 (1)WF＝FLcos37° ＝2000J WN= 0 Wf＝ fLcos180° =-500J (2)W合＝ WF+ WN+ WG+ Wf= 1500J (3)F合＝ Fcos370-f＝ 300N (4)W合＝ F合Lcos0° =1500N 总功及方法 功 正功和负功 请根据以上计算归纳求总功的方法？ 五、总功的计算 方法1:分别求出各个力对物体做功再进行代数和。（推荐使用） W ＝ W1 ＋ W2 ＋ W3 ＋…… 方法2:先求出这几个力的合力，再用合力乘位移和合力与位移之间夹角的余弦值。（如果这几个力的作用时间不一样，这种方法就不能用。） W=F合Lcosα 总功及方法 功 正功和负功 当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和。 课堂小结 功 正功和负功 总功及方法 $$