高一物理《功》ppt課件[原創(chuàng)]精編版

1、 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 一、怎樣才算做了功一、怎樣才算做了功 、做功了嗎？、做功了嗎？ 運動員在舉起杠運動員在舉起杠 鈴的時候：鈴的時候：上上 舉的過程；舉的過程；舉舉 起后站著不動；起后站著不動； 舉起后水平勻舉起后水平勻 速前進。速前進。 馬拉車在平直路馬拉車在平直路 面上前進。面上前進。 運動員正在舉起杠鈴運動員正在舉起杠鈴 馬拉著車前進馬拉著車前進 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 手托著書靜止手托著書靜止 人推車未動人推車未動 這兩個因素是嚴格的，缺這兩個因素是嚴格的，缺 一不可一不可 ！ 2 2、做功的兩個必要因素：、做功的兩個必要因素： （1）作用在物體上的力。）作用

2、在物體上的力。 （2）物體在力的方向上通）物體在力的方向上通 過的位移。過的位移。 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 在科學上，如果物體受到力的作用，并且在這個在科學上，如果物體受到力的作用，并且在這個 力的方向上通過一段距離，我們就說這個力對物體做力的方向上通過一段距離，我們就說這個力對物體做 了功。了功。 二、功的概念二、功的概念 、功的定義、功的定義 F S F 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 = 、功的計算、功的計算 S F F 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 F F 1 F2 S F F 1 F2 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 3、辨認力的方向與位移方向的夾角、辨認力的方向與

3、位移方向的夾角 F S 甲甲 答案：答案： F S 乙乙答案：答案：- F S 丙丙 答案：答案： F S 丁丁答案：答案：- 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 三、正功和負功三、正功和負功 （一）對功的公式：（一）對功的公式：W=FSCOSW=FSCOS的討論的討論 (1)當當=0時，時，COS =1，W =F S 和我們在初中學過的和我們在初中學過的 功的公式相同。功的公式相同。 (2)當當=/2 時，時，COS =0，W =0 , 這時我們就說力對這時我們就說力對 物體沒做功。舉例。物體沒做功。舉例。 (3)當當0，W0,這時我們就說力對物這時我們就說力對物 體做正功。舉例。體做正功。舉

4、例。 (4)當當/2 時，時，COS 0，W 0 這時我這時我 們就說力對物體做負功。舉例。們就說力對物體做負功。舉例。 討討 論論 1、 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 功的正負表示是動力對物體做功還是阻力對物功的正負表示是動力對物體做功還是阻力對物 體做功體做功 功的正負是借以區(qū)別誰對誰做功的標志功的正負是借以區(qū)別誰對誰做功的標志 一個力對物體做負功，往往說成物體克服這個一個力對物體做負功，往往說成物體克服這個 力做功。例如：一個力對物體做了力做功。例如：一個力對物體做了6J6J的功，可的功，可 以說成物體克服這個力做了以說成物體克服這個力做了6J6J的功。的功。 、理解與分析、理解與分

5、析 第四章第四章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 三、幾個力做功的計算三、幾個力做功的計算 例：例：如圖，一個物體在拉力如圖，一個物體在拉力F F的作用下，水平向右的作用下，水平向右 移動位移為移動位移為s s，求各個力對物體做的功是多少；各，求各個力對物體做的功是多少；各 個力對物體所做功的代數(shù)和如何個力對物體所做功的代數(shù)和如何 ；物體所受的合；物體所受的合 力是多少；合力所做的功是多少。力是多少；合力所做的功是多少。 F FN f G s F FN f G 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 解：重力和支持力不做功解：重力和支持力不做功它們和位移的夾角為它們和位移的夾角為900 F所做的功為：所做的功為

6、：1Fscos， 滑動摩擦力滑動摩擦力f所做的功為：所做的功為：2fscos1800fs 各個力對物體所做功的代數(shù)和為：各個力對物體所做功的代數(shù)和為： =1+2=(cosf）s 根據(jù)正交分解法求得物體所受的合力根據(jù)正交分解法求得物體所受的合力 =cosf，合力方向向右，與位移同向；，合力方向向右，與位移同向； 合力所做的功為：合力所做的功為：scos00（cosf）s 解：重力和支持力不做功解：重力和支持力不做功它們和位移的夾角為它們和位移的夾角為900 F所做的功為：所做的功為：1Fscos， 滑動摩擦力滑動摩擦力f所做的功為：所做的功為：2 fscos1800 fs 各個力對物體所做功的代

7、數(shù)和為：各個力對物體所做功的代數(shù)和為： =1+2=(cosf）s 根據(jù)正交分解法求得物體所受的合力根據(jù)正交分解法求得物體所受的合力 合 合= cosf，合力方向向右，與位移同向；，合力方向向右，與位移同向； 合力所做的功為：合力所做的功為：合 合scos00（ （cosf）s 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 求解物體在幾個力的共同作用下發(fā)生求解物體在幾個力的共同作用下發(fā)生 一段位移時，這幾個力對物體所做的總功一段位移時，這幾個力對物體所做的總功 可以用以下兩種方法來求解。可以用以下兩種方法來求解。 (1) 分別求出每個力所做的功，然后求出所有功分別求出每個力所做的功，然后求出所有功 的代數(shù)和

8、。即：的代數(shù)和。即： 總總=1+2+n (2) 先求出物體所受的合力，然后再求出合力的先求出物體所受的合力，然后再求出合力的 功，即：功，即： 總總=合合 拓展拓展 變力做功變力做功 對于變力做功不能依定義式對于變力做功不能依定義式 cosFsW 直接求解，但可依物理規(guī)律通過技巧的轉(zhuǎn)化間接求解。直接求解，但可依物理規(guī)律通過技巧的轉(zhuǎn)化間接求解。 1.1.可用（可用（微元法微元法）無限分小法無限分小法來求來求, , 過程無限分小后，過程無限分小后， 可認為每小段是恒力做功?？烧J為每小段是恒力做功。 2.2.平均力法平均力法： 若變力大小隨位移是若變力大小隨位移是線性線性變化，且變化，且方向不變方向

9、不變時，可時，可 將變力的平均值求出后用公式將變力的平均值求出后用公式 cos 2 cos 21 s FF sFW 計算。如彈簧的彈力做功就可以用此法計算。計算。如彈簧的彈力做功就可以用此法計算。 3.3.利用圖像利用圖像，圖線與坐標軸所包圍的面，圖線與坐標軸所包圍的面 積即是力做功的數(shù)值。積即是力做功的數(shù)值。 4.4.已知變力做功的平均功率，則功已知變力做功的平均功率，則功。 5.5.用用動能定理動能定理進行求解：進行求解： 由動能定理由動能定理 可知，將變力的功轉(zhuǎn)換為物 可知，將變力的功轉(zhuǎn)換為物 體動能的變化量，可將問題輕易解決。體動能的變化量，可將問題輕易解決。 6.6.用用功能關(guān)系功能

10、關(guān)系進行求解。進行求解。 第四章第四章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 1.1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各在光滑的水平面和粗糙的水平面上各 放一質(zhì)量不同的木塊，在相同的拉力作放一質(zhì)量不同的木塊，在相同的拉力作 用下，通過相同的位移，拉力對木塊做用下，通過相同的位移，拉力對木塊做 的功的功( )( ) A.A.在光滑的水平面上較多在光滑的水平面上較多 B.B.在粗糙的水平面上較多在粗糙的水平面上較多 C.C.一樣多一樣多 D.D.由小車運動所需的時間決定由小車運動所需的時間決定 C 第四章第四章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 2.2.質(zhì)量為質(zhì)量為m m的物體沿傾角為的物體沿傾角為的斜面勻的斜面勻 速滑下，在通過

11、位移速滑下，在通過位移L L的過程中的過程中( )( ) A.A.重力對物體做功重力對物體做功mgLmgL B.B.重力對物體做功重力對物體做功mgLsinmgLsin C.C.支持力對物體做功支持力對物體做功mgLcosmgLcos D.D.摩擦力對物體做正功，數(shù)值為摩擦力對物體做正功，數(shù)值為 mgLsinmgLsin B 第七章第七章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 3. .放在粗糙水平地面上的物放在粗糙水平地面上的物 體，在體，在10N10N的水平拉力作用下，以的水平拉力作用下，以 6 m/s6 m/s的速度勻速移動的速度勻速移動4s4s，則拉力，則拉力 共做了共做了 功，摩擦阻力對物功，摩擦阻力對

12、物 體做了體做了 的功的功. . -240J-240J 240J240J 第四章第四章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 例1:圖所示為某建筑工地提升建筑材料的裝置,其中滑輪的質(zhì)量和摩擦力 可忽略,在滑輪的下端懸吊一質(zhì)量為m=10 kg的建筑材料,建筑工人在高 處對繩子的另一端施加一豎直向上的恒力F,經(jīng)測量可知該建筑材料 以a=2 m/s2的加速度豎直向上做勻加速直線運動,重力加速度g=10 m/s2, 忽略繩子的質(zhì)量。則t=3 s的時間內(nèi)恒力F做的功、建筑材料的重力所做的 功以及合力的功分別為多少? 1080J -900J 180J 第四章第四章 第一節(jié)第一節(jié) 功功 例：水平地面上有質(zhì)量分別為m和4m的物

13、A和B，兩者與地面的 動摩擦因數(shù)均為。細繩的一端固定，另一端跨過輕質(zhì)動滑 輪與A相連，動滑輪與B相連，如圖所示。初始時，繩出于水 平拉直狀態(tài)。若物塊Z在水平向右的恒力F作用下向右移動了 距離s，重力加速度大小為g。求 （1）物塊B客服摩擦力所做的功； （2）物塊A、B的加速度大小。 練習1.如圖所示，一恒力F通過一動滑輪拉物體沿光滑水平面前進 了s，在運動過程中，F(xiàn)與水平方向保持角，則拉力F對物 體做的功為（） A. Fscos B. 2Fscos C. Fs（1+cos） 2 coss2 2 FD、 CD 練習2、如圖所示，兩個相互垂直的力F1和F2作用在同一物 體上，使物體通過一段位移時，

14、力F1對物體做功4J，力F2 對物體做功3J，則力F1與F2的合力對物體做的功為 _J7 計算變力做功的方法 1、微元法 2、平均力法 3、圖像法 4、等效轉(zhuǎn)化法-若某變力所做功和某一恒力做功相等，則可以 通過計算該恒力所的功，從而求出該變力 5、分段法-若一個力大小不變，方向總與運動方向相同或 相反，如水的阻力、空氣的阻力，該力所做的 功為力與路程的成績。 6、利用平均功率法 7、功能轉(zhuǎn)化法 例1、質(zhì)量為40kg的物體，在一個水平外力作用下，沿直徑為 40m的水平圓形軌道勻速運動一周，若物體與軌道間動摩擦因 素為0.5，求水平外力在此過程中做功為多少?( ) 題型一：運用微元法求解變力做功問

15、題 2 /10smg JJRFW 4 105.22014.322002:答案 題型二：運用等效轉(zhuǎn)化法求解變力做功問題 例2、如圖，定滑輪至滑塊的高度為h，已知細繩的拉力為F(恒定)， 滑塊沿水平面由A點前進s至B點，滑塊在初、末位置時細繩與水平 方向夾角分別為和求滑塊由A點運動到B點過程中，繩的拉力 對滑塊所做的功 題型三：運用平均力法求解變力做功問題 例3.一輛汽車質(zhì)量為800kg，從靜止開始運動，其阻力為車重的 0.05倍。其牽引力的大小與車前進的距離變化關(guān)系為 F=100N/m x+f，f是車所受的阻力。當車前進20m時，牽引力 做的功是多少？ 28000J 題型四：運用圖像法求解變力做功問題 例4、放在地面上的木塊與一勁度系數(shù)的輕彈簧相連?，F(xiàn)用手水平 拉彈簧，拉力F的作用點的位移L的函數(shù)關(guān)系如圖所示，木塊開始 運動，繼續(xù)拉彈簧，木塊緩慢移動了0.8m的位移， 求上述過程中拉力所做的功 ? F/N L /m 40 0 0.2 0.4 0.8 20J 題型五：