陕西省安康市石泉县江南高级中学高中物理必修二沪科版：3.2 研究功与功率 课件 (2份打包)

第3章 动能的变化与机械功 3.2研究功与功率（第一课时） * 探究一：人是否对物体做了功？ 一、功的计算 探究一：人是否对物体做了功？ 一、功的计算 1.功的定义： 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，经过位移s,则F与s的乘积叫做机械功。 一、功的计算 F S F 这两个因素是严格的，缺一不可 ！ 2、做功的两个必要因素： （1）必须有力作用在物体上。 （2）物体在力的方向上要发生一段位移。 一、功的计算 手托着书静止 人推车未动 * 探究二：如果力的方向与物体的运动方向一致，则如何求功？ 在光滑的水平地面上，物体M在水平力F的作用下发生了一段位移s。 因位移s是力方向上的位移，故力F做的功为 W=Fs 一、功的计算 F F M s 探究三： 若力的方向与运动方向垂直，如何求力做的功？ 如图，小球在水平桌面上滚动时，支持力和重力对物体做功吗？ 因力的方向跟运动方向垂直时，物体在力的方向上没有发生位移，故力对物体不做功，或者说，做功为零。 即 W ＝ 0 一、功的计算 F F s α α 探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？ 一、功的计算 F α v 把力F分解为两个力；跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，物体发生的位移的大小是s，则分力F1所做的功等于F1s。分力F2的方向跟位移的方向垂直，F2所做的功等于0。 探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？ 一、功的计算 F1 F2 力F对物体所做的功等于F1 s ，而 F1=Fcosα 所以 W=（F cosα）s F F F1 F2 F1 F2 α α s 探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F做的功应如何求呢？ 一、功的计算 F F F1 F2 F1 F2 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。 α α s 3.机械功的计算公式： （1）公式 一、功的计算 表示 W 力对物体所做的功 焦耳（J） 单位 （2）公式中各物理量的含义 表示 表示 s α 恒力F与位移l两个矢量方向之间的夹角 恒力F作用的物体的位移 米（m） 单位 一、功的计算 （1）功是一个标量。国际单位焦耳，简称焦，符号是J。 （2）1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功，即：1J=1N×1m=1N•m （3）功的单位： 一、功的计算 探究五:在日常生活中，一个物体往往是在几个力的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个力对物体所做的总功？　　 一、功的计算 F拉 FN F阻 例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成 θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离s＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。求力对物体所做的总功。 思考分析： 1.物体受力情况如何？ 2.各个力做功如何？ W拉＝Fscosθ＝Fscos37° 阻力F阻做的功 W阻＝F阻scos180°＝－ F阻s 代入数据，得 W合＝1500 J W合＝W拉＋W阻＝Fscos37°－F阻s 力做的总功 有无其他方法？ 拉力F做的功 解：重力和支持力与运动方向垂直，对物体不做功 例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成 θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离s＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。求力对物体所做的总功。 v F θ FN G F阻 例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成 θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离s＝5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力 F阻＝100N。求力对雪橇做的总功. 思考分析： 1.物体受力情况如何？ 2.物体所受合力是多少？ 3.合力做功多少？ 例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成 θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移动的距离s＝5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力 F阻＝100N。求力对雪橇做的总功. 解： F1＝Fcosθ 代入数据，得 W合＝1500 J W合＝F合 s cos0°＝ （Fcosθ － F阻）s 力对雪橇做的总功 F2＝Fsinθ F合＝F1 －F阻＝ Fcosθ－ F阻 v F θ FN G F阻 F1 F2 (1).求出各个力所做的功，总功等于各个力所做功的代数和。 (2).先求出各个力的合力，总功等于合力所做的功。 2.总功的求法 一、功的计算 探究六：两者做功效果相同吗？ α<900 α>900 二、正功、负功的含义 α=π/2 α＜π/2 π/2＜α≤π COSα = 0 COSα＞0 COSα＜0 W = 0