高三物理功專題PPT課件

1、1 1、功的物理意義(2)(2)功是描述力的空間累 積效果的物理量(1)(1)功是能量轉(zhuǎn)化的量度2 2、做功的兩個(gè)必要因素第1頁(yè)/共24頁(yè)(1)(1)有力作用在物體上(2)(2)物體在力的方向上有位移3 3、功的定義式的物理意義(W=FScos(W=FScos) )(1)W=FScos(1)W=FScos是大小和方向都不變化的恒力功的定義式，只能直接計(jì)算恒力對(duì)平動(dòng)體所做的功。第2頁(yè)/共24頁(yè)(2)(2)功的大小只與F F、S S和cos有關(guān)，而與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)、軌跡無(wú)關(guān)。(3)(3)位移S S是使質(zhì)點(diǎn)（或可視為質(zhì)點(diǎn)的物體）運(yùn)動(dòng)的力的作用點(diǎn)的位移。(4)(4)功的正負(fù)：功是標(biāo)量，其正負(fù)即不表示大

2、小也不表示方向，而表示是動(dòng)力還是阻力做功。第3頁(yè)/共24頁(yè)當(dāng)0 09090時(shí)，W0當(dāng)9090180180時(shí)，W0當(dāng)9090時(shí)，W04 4、各種力做功的特點(diǎn)(1)(1)做功的多少與路徑無(wú)關(guān)，只與初末位置有關(guān)的力：萬(wàn)有引力、重力、胡克彈力、浮力、靜電力等第4頁(yè)/共24頁(yè)(2)(2)做功的多少與路徑有關(guān)的力：摩擦力、非胡克力（如拉力、支持力等）。(3)(3)始終不做功的力：向心力、洛侖茲力等。(4)(4)不論是滑動(dòng)摩擦力還是靜摩擦力都可以做正功，也可以做負(fù)功、還可以不做功。第5頁(yè)/共24頁(yè)5 5、變力做功的幾種方法（力法）(1)(1)平均值法（線性變力的平均值，等于其算術(shù)平均值，即當(dāng)F FF F0

3、0kxkx時(shí)，其平均值和相應(yīng)的功為）：第6頁(yè)/共24頁(yè)(2)(2)分段法：當(dāng)從全過(guò)程看為變力，而分段看是恒力時(shí)，可先計(jì)算各分功，然后求總功，即(3)(3)微分法：當(dāng)從宏觀上看為變力，而從微觀看是恒力時(shí)，可先計(jì)算各微元功，然后求總功第7頁(yè)/共24頁(yè)(4)(4)巧選力的作用點(diǎn)：作用在剛體上的力可以沿其作用線平移，而不改變其作用效果。當(dāng)一個(gè)大小不變的力的作用線即有平動(dòng)又有轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，即為變力，應(yīng)將力的作用點(diǎn)選在平動(dòng)部分，使力成為大小、方向都不變的恒力。第8頁(yè)/共24頁(yè)(5)(5)利用示功圖：F FS S圖線與S S軸所圍面積的大小，等于力F F所做的功。第9頁(yè)/共24頁(yè)例1 1、質(zhì)量為m m的物塊放在光

4、滑的水平面上，用輕繩經(jīng)滑輪與水平方向成角、大小為F F的力拉物塊，如圖所示，將物塊由A A點(diǎn)拉到B B點(diǎn)，前進(jìn)位移L L，求外力對(duì)物塊做的功。 解：方法1：先確定F的作用點(diǎn)的位移S：由幾何關(guān)系有所以，F(xiàn)所做的功為：第10頁(yè)/共24頁(yè)方法2：輸入功等于輸出功：（在滑輪與繩無(wú)摩擦力的條件下，外力對(duì)繩所做的功等于繩對(duì)小車所做的功）因?yàn)樽饔迷谛≤嚿嫌袃啥卫K，所以這兩段繩的總功為：第11頁(yè)/共24頁(yè)例2 2、如圖，一 質(zhì)量為m m的小球，用長(zhǎng)為L(zhǎng) L的輕繩懸掛于O O點(diǎn)，小球在水平恒力F F的作用下從平衡位置P P點(diǎn)移到Q Q點(diǎn)，此時(shí)懸線與豎直方向的夾角為，則拉力F F所做的功為 。第12頁(yè)/共24頁(yè)例

5、3、將長(zhǎng)為L(zhǎng)的釘子打入墻中，每打擊一次給予釘子的能量為E。若釘子受到的墻壁阻力與打入深度成正比，且比例常數(shù)為K，求將釘子全部打入墻中需要打幾次？解：釘子受到的平均阻力為所以，全部打入必須克服阻力做功設(shè)應(yīng)打擊n次，由功能關(guān)系所以，打擊次數(shù)為第13頁(yè)/共24頁(yè)例例4 4、用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對(duì)用鐵錘把小鐵釘釘入木板，設(shè)木板對(duì)釘子的阻力與釘進(jìn)木板的深度成正比，已釘子的阻力與釘進(jìn)木板的深度成正比，已知鐵錘第一次將釘子釘進(jìn)知鐵錘第一次將釘子釘進(jìn)d d深度，如果第二深度，如果第二次敲釘子時(shí)對(duì)釘子做的功與第一次相同，次敲釘子時(shí)對(duì)釘子做的功與第一次相同，那么第二次釘子進(jìn)入木板的深度那么第二次釘子進(jìn)入

6、木板的深度d d1 1是多少？是多少？dd1示功圖法第14頁(yè)/共24頁(yè)解：第一次的平均阻力為第二次的平均阻力為所以，第一次克服阻力做功為第二次克服阻力做功為因?yàn)樗缘?5頁(yè)/共24頁(yè)方法2：用示功圖如圖，而且，所以第16頁(yè)/共24頁(yè)例5 5、如圖所示, ,圖線表示作用在做直線運(yùn)動(dòng)的物體上的合外力與物體運(yùn)動(dòng)位移的對(duì)應(yīng)關(guān)系, ,物體開(kāi)始時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài), ,則當(dāng)物體在外力的作用下, ,運(yùn)動(dòng)30m30m的過(guò)程中, ,合外力對(duì)物體做的功為 J J。S/mF/N200第17頁(yè)/共24頁(yè)例6 6、一輛汽車質(zhì)量為10105 5kg,kg,從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng), ,其阻力為車重的0.050.05倍. .其牽引力的大小

7、與車前進(jìn)的距離變化關(guān)系為F=10F=103 3x+fx+f0 0,f,f0 0是車所受的阻力. .當(dāng)車前進(jìn)100m100m時(shí), ,牽引力做的功是多少？ 解: :由于車的牽引力和位移的關(guān)系為F=10F=103 3x+fx+f0 0, ,是線性關(guān)系, ,故前進(jìn)100m100m過(guò)程中的牽引力做的功可看作是平均牽引力所做的功. .由題意可知f f0 00.050.0510105 510N10N5 510104 4N,N,所以前進(jìn)100m100m過(guò)程中的平均牽引力: :第18頁(yè)/共24頁(yè)第19頁(yè)/共24頁(yè)例7 7、如圖所示, ,某力F=10NF=10N作用于半徑R=1mR=1m的轉(zhuǎn)盤(pán)的邊緣上, ,力F

8、F的大小保持不變, ,但方向始終保持與作用點(diǎn)的切線方向一致, ,則轉(zhuǎn)動(dòng)一周這個(gè)力F F做的總功應(yīng)為： A A、 0J0J B B、20J20J C C 、10J10J D D、20J20J解：把圓周分成無(wú)限個(gè)小元段, ,每個(gè)小元段可認(rèn)為與力在同一直線上, ,故W=FSW=FS則轉(zhuǎn)一周中各個(gè)小元段做功的代數(shù)和為W=FW=F2R=102R=102J=20J2J=20J；故B B正確. .第20頁(yè)/共24頁(yè)例8 8、在水平面上, ,有一彎曲的槽道AB,AB,槽道由半徑分別為R/2R/2和R R的兩個(gè)半圓構(gòu)成, ,如圖所示. .現(xiàn)用大小恒為F F的拉力將一光滑小球從A A點(diǎn)沿槽道拉至B B點(diǎn), ,若拉力F F的方向始終與小球運(yùn)動(dòng)方向一致, ,則此過(guò)程中拉力所做的功為: : A. A.零 B.FRB.FR C.3FR/2 C.3FR/2 D.2FR D.2FR第21頁(yè)/共24頁(yè)例9 9、如圖所示，用恒力F F拉繩，使物體沿水平地面從A A點(diǎn)移動(dòng)到B B點(diǎn)，ABAB距離為s s圖中已知（繩不可伸長(zhǎng)；不計(jì)繩滑輪質(zhì)量和滑輪摩擦）求F F對(duì)物體做的功。解：力F F對(duì)物體做的功就是作用于物體的繩拉力T T做的功，T TF