2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修2 第8章機(jī)械能守恒定律第1節(jié)功課件

第八章第1節(jié)功與功率第1課時(shí)功起重機(jī)豎直提升重物時(shí),重物運(yùn)動(dòng)的方向與力的方向一致,則力對(duì)物體做的功為力的大小與重物移動(dòng)距離的乘積.更普遍的情形是物體運(yùn)動(dòng)的方向與力的方向不一致,例如馬拉雪橇?xí)r拉力方向和雪橇運(yùn)動(dòng)方向間有一個(gè)角度.這時(shí)應(yīng)當(dāng)怎樣計(jì)算功呢？一、功基本概念1.概念：一個(gè)物體受到力的作用,并在力的方向上發(fā)生了一段位移,這個(gè)力就對(duì)物體做了功.

2.公式：W＝Flcosα(1)α是力與位移方向之間的夾角,l為物體在力作用下發(fā)生的位移；(2)該公式一般用于求恒力做功.3.單位：焦(耳)符號(hào)：J(單位制換算：1J＝1N·m＝1kg·m/s2·m＝1kg·m2/s2)

二、正功和負(fù)功二、正功和負(fù)功1.矢標(biāo)性：功是標(biāo)量

,正負(fù)號(hào)不表示大小,也不表示方向,表示對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的促進(jìn)或阻礙.2.說明：某力做-5J功,可以說物體克服該力做了5J功三、總功的計(jì)算1.各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的代數(shù)和.公式：W合＝WF1＋WF2＋…＋WFn2.幾個(gè)力的合力對(duì)物體所做的功.公式：W合＝F合lcosα(α為F合與位移l的夾角,F合為恒力)二、行星運(yùn)動(dòng)的近似處理行星的軌道與圓十分接近,在中學(xué)階段的研究中我們按圓軌道處理,即：1.行星繞太陽(yáng)運(yùn)動(dòng)的軌道十分接近圓,太陽(yáng)處在圓心．2．對(duì)某一行星來說,它繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度(或線速度大小)不變,即行星做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．3．所有行星軌道半徑的三次方跟它的公轉(zhuǎn)周期的二次方的比值都相等,表達(dá)式為判一判(1)有力作用在物體上,并且物體也發(fā)生了位移時(shí),力對(duì)物體一定做了功．

(×)(2)力對(duì)物體不做功,說明物體的位移一定為零．

(×)(3)力F1做功10J,F2做功－15J,力F1比F2做功少．

(√)[例1](多選)一同學(xué)穿著旱冰鞋處于靜止?fàn)顟B(tài),推豎直墻壁后有了向后的速度,關(guān)于該同學(xué)推墻壁的過程,下列說法正確的是(

)A.墻壁對(duì)該同學(xué)做正功B.墻壁對(duì)該同學(xué)沒有做功C.該同學(xué)對(duì)墻壁做正功D.該同學(xué)對(duì)墻壁沒有做功任務(wù)一：對(duì)功的理解答案：BD答案：

ABD[變式訓(xùn)練1-1](多選)如圖所示,物體靜止在斜面上,現(xiàn)使物體隨著斜面一起向右勻速運(yùn)動(dòng),通過一段位移s,則(

)A.靜摩擦力對(duì)物體做了正功B.支持力對(duì)物體做了負(fù)功C.重力對(duì)物體做了正功D.合外力對(duì)物體做功為零答案：

D[變式訓(xùn)練1-2]下列關(guān)于做功的說法正確的是(

)A.凡是受力作用的物體,一定有力對(duì)物體做功B.凡是發(fā)生了位移的物體,一定有力對(duì)物體做功C.只要物體受力的同時(shí)又有位移發(fā)生,則一定有力對(duì)物體做功D.只要物體受力,又在力的方向上發(fā)生了位移,則一定有力對(duì)物體做功[例2]如圖所示,平行于斜面向上的拉力F使質(zhì)量為m的物體勻速地沿著長(zhǎng)為L(zhǎng),傾角為α的斜面的一端向上滑到另一端,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,分別求作用在物體上各力對(duì)物體所做的功．任務(wù)二：功的計(jì)算[變式訓(xùn)練2-1]一個(gè)質(zhì)量m＝2kg的物體,受到與水平方向成37°角斜向上方的力F＝10N作用,在水平地面上移動(dòng)的距離l＝2m,物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力Ff＝4.2N,求外力對(duì)物體所做的總功．(cos37°＝0.8,sin37°＝0.6)解法一：W1＝Flcos37°＝10×2×0.8J＝16JW2＝Fflcos180°＝－4.2×2J＝－8.4JW＝W1＋W2＝7.6J解法二：F合＝Fcos37°－Ff＝10×0.8N－4.2N＝3.8NW＝F合l＝3.8×2J＝7.6J.[變式訓(xùn)練2-2]當(dāng)上題中的拉力F＝100/3N時(shí),物體剛好與地面接觸且無壓力,求物體在該力作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)2s過程中合力做的功．1.功的計(jì)算(1)計(jì)算功時(shí)首先應(yīng)明確要求的是哪一個(gè)力的功,物體所受的各個(gè)力做功時(shí)互不影響.(2)兩種方法求總功：①W總＝F合lcosα(幾個(gè)力同時(shí)作用,均為恒力,一般做勻變速直線運(yùn)動(dòng))②W總＝W1＋W2＋…＋Wn

(任何情況都可適用)總結(jié)反思1．在光滑水平面上推物塊和在粗糙水平面上推物塊相比較,如果所用的水平推力相同,物塊在推力作用下通過的位移相同,則推力對(duì)物塊所做的功(

)A．一樣大B．在光滑水平面上推力所做的功較多C．在粗糙水平面上推力所做的功較多D．要由物塊通過這段位移的時(shí)間決定答案：A2．如圖所示,均勻長(zhǎng)木板長(zhǎng)l＝40cm,放在水平桌面上,它的右端與桌邊相齊,木板質(zhì)量為m＝2kg,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2.今用水平推力F將其勻速推下桌子,則水平推力做功為(g取10m/s2)(

)A．0.8J B．1.6JC．8J D．4J答案：A3．質(zhì)量為m的滑塊,以一定初速度沿傾角為θ的斜面上滑L后,又沿原路返回,設(shè)滑塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則滑塊從開始上滑到滑回原點(diǎn)過程中,克服摩擦力所做的功為多少？重力做的功又為多少？答案：2μmgLcosθ

04．如圖所示,水平傳送帶以2m/s的速度勻