高二物理功課件

張家口一中公開教學(xué)活動

馮海軍木頭在起重機的拉力作用下

?

能增加列車在機車牽引力的作用下

?

能增加握力器在手的壓力作用下

？

能增加力對物體做了功2.做功的過程是能量轉(zhuǎn)化的過程。1.功和能是兩個密切聯(lián)系的物理量，即如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化，這個力一定對物體做了功。1.做功的兩個不可缺少的因素是___________和___________.2功是矢量還是標(biāo)量？它的單位是什么？這個單位是如何規(guī)定的？3如果力F的方向與物體的運動方向一致，功的大小如何確定？4.如果力F的方向與運動方向成某一角度時，應(yīng)如何求解力F對物體所做的功？閱讀思考題:1.作用在物體上的力2.物體在力的方向上發(fā)生位移FL力與位移方向相同，力做功只有力，沒有位移，故力不做功FFL力與位移方向垂直，在豎直方向上有力但沒有位移故力不做功F物體靜止1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時所做的功.功是標(biāo)量功的單位：在國際單位制中，功的單位是焦耳，符號是J1J＝１Ｎ×

１m=1N·m功的表達(dá)式W=Flcosθ(F為恒力θ為F與l間夾角）即力對物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移的夾角的余弦這三者的乘積.當(dāng)力的方向與位移方向成一角度α?xí)rFαFW=W1+W2W1=F1l=FCOSαlW2=0=Fl

COSα分析：可以把計算F做功的問題轉(zhuǎn)化為分別求F1和F2做功的問題∵∴αF2F1F、l

是大小，α是F、l

正向間的夾角思考若將位移l分解,結(jié)果如何?l1l2Flα90。l1=lcosαl2=lsinαW1=Fl

1=Flcos

αW2=0W=Flcos

α

1.下圖表示物體在力F的作用下在水平面上發(fā)生了一段位移l,分別計算這三種情形下力對物體做的功.設(shè)這三種情形下力和位移的大小都相同:F=10N,l=2m。角θ的大小如圖所示。練習(xí)

圖丙:W=Flcos30°=17.3J

1.解:圖甲:W=Flcos(180°-θ)=Flcos(180°-150°)=Flcos30°=10×2×=17.3J 圖乙:W=Flcos(180°-θ) =Flcos150° =－17.3J1.據(jù)W=Flcosα討論力對物體做功的幾種情形.2.舉例說明：①力對物體不做功；②力對物體做正功；③力對物體做負(fù)功.3.關(guān)于力對物體做負(fù)功的兩種意義等同的說法是什么？思考題αCOSαW物理意義α=π/2α＜π/2π/2＜α≤πCOSα=0COSα＞0COSα＜0W=0W＞0W＜0表示力F對物體不做功表示力F做正功，動力表示力F做負(fù)功，阻力力做正功，表示為動力；力做負(fù)功，表示為阻力思考：這個累積作用過程到底累積什么？正功的意義是：力對物體做正功向物體提供能量，即受力物體獲得了能量。

負(fù)功的意義是：力對物體做負(fù)功，物體向外輸出能量，即負(fù)功表示物體失去了能量。功的正負(fù)表示能量轉(zhuǎn)化的方向

一個力對物體做負(fù)功，往往說成物體克服這個力做功注意正功、負(fù)功不表示方向相反，表示力不同的效果練習(xí)2.用起重機把重量為2.0×104N的物體勻速地提高了5m，鋼繩的拉力做了多少功？重力做了多少功？物體克服重力做了多少功？解:重物被勻速提升時,合力為0,鋼繩對重物的拉力的大小等于

重物所受的重力,即 F=G=2×104N鋼繩拉力所做的功為

W1=Flcosθ=2×104×5J=1×105J重力做的功為

W2=Glcosθ=－2×104×5J=－1×105JW克=∣W2∣=1×105J解法一：先求各力的功，再代數(shù)相加減例題：一個質(zhì)量m=150kg的物體，受到與水平方向成37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移動的距離l=5m，物體與地面間的滑動摩擦力Fn=100N，求外力對物體所做的總功.如圖可知

WG=Glcos90°=0J

WF1=F1lcos90°=0J

WF=Flcos37°=2000JWFn=Fnlcos180°=-500J

W總=WG+WF1+WF+WFn=(0+0+2000-500)J=1500J

解法二：先求合力，再求合力做的功F合=Fcos37°-Fn=(500×4/5-100)N=300NW總=F合l=300×5J=1500J如上圖所示F1FnGαLαFF結(jié)論：總結(jié)：當(dāng)物體同時受到幾個力作用時，計算合外力的功有兩種方法一、是先分別求各個外力的功W1=F1scosα1,W2=F2scosα2…再把各個外力的功代數(shù)相加.二、是先用平行四邊形定則求出合外力，再根據(jù)W=F合scosα計算功，注意α應(yīng)是合外力F合與位移s之間的夾角.幾個力對一個物體做功的代數(shù)和，等于這幾個力的合力對這個物體所做的功。3.一位質(zhì)量為m=60kg的滑雪運動員從高為h=10m的斜坡自由下滑。如果運動員在下滑過程中所受到的阻力F=50N，斜坡的傾角θ=30°，運動員滑至坡底的過程中，所受的幾個力所做的功各是多少？這些力所做的總功是多少？

解:滑雪運動員受到重力、支持力和阻力，運動員的位移為：l=h/sin30°=20m，

方向沿斜坡向下。 重力做功：WG=mglcos60° =60×10×20×1/2J=6.0×103J彈力做功：WN=Fnlcos90°=0阻力做功：WF=Flcos180°

=－50×20J=－1.0×103J合力做功：W總=WG+WN+WF=5.0×103JθvFFNG鞏固練習(xí)：下圖所示的四種情況中，A、B兩物體相對靜止，一起向右運動，則A.圖甲中，A、B間摩擦力對A做正功B.圖乙中，A、B間摩擦力對B做負(fù)功C.圖丙中，A、B間摩擦力對B做正功D.圖丁中，A、B間摩擦力對A做負(fù)功思考:摩擦力一定做負(fù)功嗎？以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小為f,則從拋出至回到原出發(fā)點的過程中，求空氣阻力對小球做的功整個過程中阻力對小球做功與重力對小球做功情況一樣嗎？為什么？

課本練習(xí)：4.一個重量為10N的物體，在15N的水平拉力的作用下，一次在光滑水平面上移動0.5m，另一次在粗糙水平面上移動相同距離，粗糙面與物體間的動摩擦因數(shù)為0.2。在這兩種情況下，拉力所做的功各是多少？拉力所做的功是否相同？各個力對物體所做的總功是否相同？解:G=10NF=15Nl=0.5mμ=0.2由功的公式WF=Flcosα得WF=7.5J又F阻=μN=0.2×10N=2NWF阻=－1J可知,在這兩種情況下，物體所受拉力相同，移動的距離相同，所以拉力所做的功也相同，為7.5J。拉力做的功與是否有其他力作用在物體上沒有關(guān)系，與物體的運動狀態(tài)也沒有關(guān)系。光滑水平面上，各個力對物體做的總功為7.5J。粗糙水平面上，各個力對物體做的總功為7.5－1=6.5J。股票配資/股票配資swc05tvt別浪費了，留著這壇子好酒給店里賺錢吧！天兒這么晚了，咱們隨便吃點兒就行了！”耿英和耿直也都堅持不讓開酒壇。酒店老板和伙計們對這三兄妹更加刮目相看。老板說：“那咱就不用喝酒了。這些飯菜，咱們隨意吃吧！”大家愉快地吃飯不提。飯畢告辭時，老板對耿正兄妹三人說：“今兒個熬得太晚了，又是這么個情況，你們一定很累了。明兒個就不用來上班了，咱們的契約今天就算是終止了。好好歇息一下，準(zhǔn)備你們以后的創(chuàng)業(yè)途徑吧！還有啊，你們在以后創(chuàng)業(yè)的過程中，如果遇到什么難處了，請一定來和我說一聲。咱們酒店還有些個實力，一定會傾力相幫的！”耿正說：“多謝您！可酒店里明天就沒有”老板說：“放心，已經(jīng)說好了，明兒個一早，就會有一家子獻(xiàn)藝的人來應(yīng)試的！我看他們?nèi)送Σ诲e，先試用幾天吧！”那個機靈的演唱臺伺應(yīng)生伙計趕快跑到臺后的樂器存放柜里取來二胡。老板接過來拿在手里小心地摸一摸，一邊將其遞到耿正的手上，一邊說：“耿兄弟啊，你的這把二胡非同尋常哇，你拉二胡的手法也真是少見的好，簡直就是人胡合一，美妙得很哪！讓人聽得，嘖嘖，我無法用語言來說得清楚呢！”耿正伸雙手接過二胡來，謙遜地說：“您過獎了！只要學(xué)一學(xué)，誰都能拉得很好聽的?！崩习逭f：“不，這不一樣！唉，咱不說這些了，你們快回去休息吧！這天兒太晚了，你們又住得偏僻，讓兩個伙計護(hù)送你們回去吧！”耿正說：“多謝老板關(guān)心，但不用護(hù)送了，我們?nèi)齻€人呢！”有兩個伙計說：“我倆就住在那一帶呢，咱們一起走吧！”老板將五人送出酒店，對兩個伙計說：“你倆可一定要把他們送到出租房的門口?。∠镒犹?，這么晚了怕是不安全呢！”兩個伙計都說：“老板放心，我倆一定會把他們送到出租房門口的！”走在路上時，其中的一個伙計對耿正說：“耿兄弟啊，你這個妹妹可真厲害，不但現(xiàn)編現(xiàn)唱來得那么快，表演得那么好，而且那個氣勢，嘖嘖，真正少見呢！”另一個伙計也說：“是??！耿妹子，你怎么就那么有把握呢？知道唱完了就一準(zhǔn)兒能贏得滿堂大喝彩！”耿英說：“因為有大多數(shù)客人們的支持?。?/p>