高一物理必修2機(jī)械功課件28張精品PPT課件

1、第1節(jié)機(jī)械功第第1章功和功率章功和功率第第1頁頁/共共28頁頁第第1章功和功率章功和功率學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解功的概念2知道功是標(biāo)量，認(rèn)識(shí)正功、負(fù)功的含義，在具體的物理情景中能判斷物體所受的各力是否做功以及做功的正負(fù)3能利用功的一般公式計(jì)算恒力的功，掌握計(jì)算總功的兩種方法第第2頁頁/共共28頁頁2做功的兩個(gè)因素做功的兩個(gè)因素(1)有作用在物體上的有作用在物體上的_ (2)物體在力的方向上發(fā)生物體在力的方向上發(fā)生_ 乘積力位移第第3頁頁/共共28頁頁3功的定義式W _.(1)定義式中的F應(yīng)為_ (2)s表示力的_的位移(3)表示_與_之間的夾角4功的單位在國(guó)際單位制中，功的單位是_ ，簡(jiǎn)稱焦，符號(hào)為J

2、.1 J等于1 N的力使物體在力的方向上發(fā)生 _的位移時(shí)所做的功Fscos 恒力作用點(diǎn)力F位移s焦耳1 m第第4頁頁/共共28頁頁想一想1.下面所示的三種情景中，人是否對(duì)物體做功？提示：甲圖中有力沒有位移，人不做功；乙圖中在力的方向上沒有位移，人也不做功；丙圖中在力的方向上有位移，人做功第第5頁頁/共共28頁頁二、機(jī)械功的計(jì)算1功的標(biāo)矢性：功是_ ，只有大小，沒有_ 標(biāo)量方向正功正功不做功不做功負(fù)功負(fù)功克服這個(gè)力做了功克服這個(gè)力做了功第第6頁頁/共共28頁頁W1W2WnF合合scos 第第7頁頁/共共28頁頁做一做2.在這四種情況下力F的大小、位移s的大小都相同，不計(jì)摩擦，則力F對(duì)物體做正功的

3、是_，做負(fù)功的是_，做功相同的是_提示：甲、乙丙、丁甲、乙第第8頁頁/共共28頁頁功的計(jì)算功的計(jì)算1對(duì)功概念的理解對(duì)功概念的理解功是力在空間上的積累效應(yīng)，它總是與一個(gè)具體的過程相功是力在空間上的積累效應(yīng)，它總是與一個(gè)具體的過程相聯(lián)系，因此，功是一個(gè)過程量同時(shí)功與具體的某一個(gè)力聯(lián)系，因此，功是一個(gè)過程量同時(shí)功與具體的某一個(gè)力或某幾個(gè)力對(duì)應(yīng)，學(xué)習(xí)時(shí)要注意是哪一個(gè)力或哪幾個(gè)力做或某幾個(gè)力對(duì)應(yīng)，學(xué)習(xí)時(shí)要注意是哪一個(gè)力或哪幾個(gè)力做的功，以及所對(duì)應(yīng)的過程的功，以及所對(duì)應(yīng)的過程第第9頁頁/共共28頁頁2對(duì)恒力做功的計(jì)算式可作以下三種理解力與位移以及它們間夾角的余力與位移以及它們間夾角的余弦的乘積弦的乘積WF

4、scos 力與在其方向上的分位移的乘力與在其方向上的分位移的乘積積WFscos 力在位移方向上的分力與位移力在位移方向上的分力與位移的乘積的乘積WFcos s第第10頁頁/共共28頁頁3.總功的計(jì)算由合力與分力的等效替代關(guān)系知，合力與分力做功也是可以等效替代的，因此計(jì)算總功的方法有兩種：(1)先求物體所受的合力，再根據(jù)公式W合F合scos 求合力的功( 2 ) 先 根 據(jù) W F s c o s ， 求 每 個(gè) 分 力 做 的 功 W1、W2、Wn，再根據(jù)W合W1W2Wn，求合力的功即合力做的功等于各個(gè)力做功的代數(shù)和第第11頁頁/共共28頁頁 質(zhì)量m50 kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高度h30 m的坡頂

5、由靜止下滑，斜坡的傾角37，滑雪板與雪面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1.則運(yùn)動(dòng)員滑至坡底的過程中：(1)滑雪運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做了多少功？(2)合力做了多少功？(g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，裝備質(zhì)量不計(jì))第第12頁頁/共共28頁頁思路探究(1)運(yùn)動(dòng)員下滑過程中受哪幾個(gè)力？(2)計(jì)算恒力做功的公式是什么？答案答案(1)1.5104 J(2)1.3104 J第第13頁頁/共共28頁頁1.如圖所示，在光滑水平面上，物體受兩個(gè)相互垂直的大小分別為F13 N和F24 N的恒力，其合力在水平方向上，從靜止開始運(yùn)動(dòng)10 m，求：(1)F1和F2分別對(duì)物體做的功是多少？代數(shù)和為多大？(

6、2)F1和F2合力為多大？合力做功是多少？第第14頁頁/共共28頁頁第第15頁頁/共共28頁頁答案：(1)18 J32 J50 J(2)5 N50 J第第16頁頁/共共28頁頁1正、負(fù)功的理解正、負(fù)功的理解及判斷正、負(fù)功的理解及判斷正功正功負(fù)功負(fù)功條件條件物理意物理意義義說明說明表明力是動(dòng)力，做功的效果表明力是動(dòng)力，做功的效果會(huì)促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng)會(huì)促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng)表明力是阻力，做表明力是阻力，做功的效果會(huì)阻礙物功的效果會(huì)阻礙物體的運(yùn)動(dòng)體的運(yùn)動(dòng)(1)某力對(duì)物體做負(fù)功，往往說成物體克服這個(gè)某力對(duì)物體做負(fù)功，往往說成物體克服這個(gè)力做功力做功(絕對(duì)值絕對(duì)值) (2)比較做功多少時(shí)，只比較功比較做功多少時(shí)，只

7、比較功的絕對(duì)值，不看功的正負(fù)號(hào)例如，的絕對(duì)值，不看功的正負(fù)號(hào)例如，8 J的功的功要比要比5 J的功多的功多第第17頁頁/共共28頁頁2.如何判斷功的正負(fù)(1)根據(jù)力和位移的方向的夾角判斷，常用于恒力做功的判斷(2)根據(jù)力和瞬時(shí)速度方向的夾角判斷，夾角是銳角做正功，是鈍角做負(fù)功，是直角不做功特別提醒：(1)功是標(biāo)量，所以功的正負(fù)既不表示大小也不表示方向，只表示是動(dòng)力做功還是阻力做功做功的過程就是能量轉(zhuǎn)化的過程(2)不能認(rèn)為負(fù)功的負(fù)號(hào)表示力與位移方向相反，更不能認(rèn)為負(fù)功的負(fù)號(hào)表示功與位移方向相反第第18頁頁/共共28頁頁 如圖所示，物體A、B疊放著，A用繩系在固定的墻上，用力F拉著B向右運(yùn)動(dòng)用F繩

8、、FAB、FBA分別表示繩中拉力、A對(duì)B的摩擦力和B對(duì)A的摩擦力，則下列敘述中正確的是()AF做正功，F(xiàn)AB做負(fù)功，F(xiàn)BA做正功，F(xiàn)繩不做功BF、FBA做正功，F(xiàn)AB、F繩不做功CF做正功，F(xiàn)AB做負(fù)功，F(xiàn)BA和F繩不做功DF做正功，其他力都不做功第第19頁頁/共共28頁頁思路探究(1)A、B兩物體所受摩擦力方向如何？(2)摩擦力和物體位移間的方向關(guān)系如何？解析據(jù)WFscos 可知，力F作用點(diǎn)的位移不為0，且與F方向相同，所以F做正功；繩中拉力F繩的作用點(diǎn)的位移為0，所以F繩不做功；FBA作用點(diǎn)的位移為0，所以FBA不做功；FAB作用點(diǎn)的位移不為0，且與FAB反向，所以FAB做負(fù)功故選項(xiàng)C正確

9、答案C第第20頁頁/共共28頁頁借題發(fā)揮(1)力對(duì)物體是否做功，要看物體是否在力的方向上發(fā)生了位移，以及力的方向和位移方向的關(guān)系，而不能看力的性質(zhì)(2)利用功的公式計(jì)算或判定力對(duì)物體做功時(shí)，首先要明確是哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體在哪段位移做了功；其次要找出力F和位移s的夾角，這是判定力對(duì)物體做功正、負(fù)的關(guān)鍵(3)摩擦力可以對(duì)物體做正功、負(fù)功，也可以不做功(4)作用力和反作用力做功也沒有一定關(guān)系，可能都做正功或都做負(fù)功；可能一個(gè)做正功，一個(gè)做負(fù)功；還可能一個(gè)做功，一個(gè)不做功第第21頁頁/共共28頁頁2.(2014廈門高一檢測(cè)) 如圖所示，拖著舊橡膠輪胎跑是身體耐力訓(xùn)練的一種有效方法如果某受訓(xùn)者拖著輪胎在水

10、平直道上跑了100 m, 那么下列說法正確的是() A輪胎受到地面的摩擦力做了負(fù)功 B輪胎受到的重力做了正功 C輪胎受到的拉力不做功 D輪胎受到地面的支持力做了正功第第22頁頁/共共28頁頁解析：選A.由功的定義及其決定因素可知，在輪胎受到的重力和支持力方向上沒有發(fā)生位移，故輪胎受到的重力和支持力對(duì)輪胎均不做功，選項(xiàng)B、D均錯(cuò)；由題圖可知，輪胎受到繩的拉力與位移方向之間的夾角為銳角，所以拉力對(duì)輪胎做正功，故C錯(cuò)誤；而摩擦力水平向左，位移水平向右，兩者方向相反，故摩擦力對(duì)輪胎做負(fù)功，故選項(xiàng)A正確第第23頁頁/共共28頁頁方法技巧方法技巧等效替代法求解變力做功等效替代法求解變力做功若某一變力做的功

11、和某一恒力做的功相等，則可以用求得若某一變力做的功和某一恒力做的功相等，則可以用求得的恒力的功來替代變力做的功的恒力的功來替代變力做的功范例范例如圖所示，滑塊與一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，繩跨如圖所示，滑塊與一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連，繩跨過一光滑的定滑輪過一光滑的定滑輪(滑輪大小不計(jì)滑輪大小不計(jì))，另一端被人拉著，人，另一端被人拉著，人以大小為以大小為F的恒定拉力將滑塊沿水平面由的恒定拉力將滑塊沿水平面由A點(diǎn)拉至點(diǎn)拉至B點(diǎn)，滑點(diǎn)，滑塊在塊在A、B兩點(diǎn)時(shí)細(xì)繩與水平方向夾角分別為兩點(diǎn)時(shí)細(xì)繩與水平方向夾角分別為和和.求滑塊求滑塊由由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中，繩的拉力對(duì)滑塊所做的功為點(diǎn)過程中，繩的拉力對(duì)滑塊所做的功為_