【人教版】高中物理必修二：《功》課件優(yōu)秀

如果想要知道運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴的過(guò)程中消耗的能量，該怎樣測(cè)量呢？如果想要知道運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴的過(guò)程中消耗的能量，該怎樣測(cè)量呢舉起杠鈴過(guò)程中，什么力對(duì)杠鈴做功？能量怎樣變化？箭射出時(shí)，什么力對(duì)箭做功？能量怎樣變化？搓手時(shí)，什么力對(duì)手做功？能量怎樣轉(zhuǎn)化？舉起杠鈴過(guò)程中，什么力對(duì)杠鈴做功？能量怎樣變化？箭射出時(shí)，什做功與能量的變化功和能是兩個(gè)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(gè)力一定對(duì)物體做了功。做功與能量的變化功和能是兩個(gè)密切聯(lián)系的物理量，即如果物體在力

如果物體受到力的作用，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。做功的兩個(gè)要素：（1）力；（2）物體在力的方向上發(fā)生的位移。一、功的概念如果物體受到力的作用，并在力的方向上發(fā)生了一段位移，這思考與討論

如果起重機(jī)提著貨物靜止不動(dòng)，拉力對(duì)貨物是否做功了？

如果提著貨物使貨物沿水平方向做勻速運(yùn)動(dòng)，拉力是否做功了？思考與討論如果起重機(jī)提著貨物靜止不動(dòng)，拉力對(duì)貨物是否做功二、功的計(jì)算

在光滑的水平地面上，物體M在水平力F的作用下發(fā)生了一段位移x。問(wèn)題1、物體受力情況和各力的做功情況如何？

問(wèn)題2、力F做了多少功？xFFM二、功的計(jì)算在光滑的水平地面上，物體M在水平力F的作xFFαFαFα分析：根據(jù)力的等效性原理,可以把計(jì)算F做功的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為分別求F1和F2做功的問(wèn)題W1=F1x=FCOSαxW2=0∵W=W1+W2∴W=FxCOSαF2F1

問(wèn)題3：當(dāng)拉力與水平方向的夾角為α?xí)r，物體沿水平方向的位移為x，此時(shí)拉力F做的功應(yīng)該是多少呢？xFFαFαFα分析：根據(jù)力的等效性原理,可以把計(jì)算F做功的力對(duì)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。FFF1F2F1F2ααx功的一般計(jì)算公式力對(duì)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

一個(gè)質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上向右移動(dòng)的距離為x=5m，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f=100N，求拉力F做的功？F37°fv功的國(guó)際制單位：焦耳（J）一個(gè)質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成α=37°角的對(duì)功的公式的理解1.公式只能用于求恒力的功，如果力是變力，無(wú)論力的大小變化，還是力的方向變化，都不能直接用該公式求解；2.一個(gè)力對(duì)物體做的功與物體受的其它力無(wú)關(guān)3.功與物體受力后通過(guò)這段位移做什么運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)4.公式中的力和位移具有同時(shí)性對(duì)功的公式的理解1.公式只能用于求恒力的功，如果力是變力，無(wú)

一個(gè)質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移動(dòng)的距離為x=5m，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f=100N，求拉力F和滑動(dòng)摩擦力f做的功？F37°fv一個(gè)質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成問(wèn)題4：矢量的正、負(fù)表示的是方向。功的正、負(fù)表示什么意思呢？問(wèn)題4：矢量的正、負(fù)表示的是方向。功的正、負(fù)表示什么意思呢？

現(xiàn)在我們討論一下一個(gè)力做功時(shí)可能出現(xiàn)的各種情形。三、正功和負(fù)功

公式中的F和x分別指“力的大小”和“位移的大小”，即公式中F和x恒取正值。可見(jiàn)W的正負(fù)取決于cosα的正負(fù)，也就是α的大小?，F(xiàn)在我們討論一下一個(gè)力做功時(shí)可能出現(xiàn)的各種情形。三、正情形（一）

（1）當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα=0，W=0。這表示力F的方向跟位移x的方向垂直，力F不做功。FNGvα

如小球在水平桌面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力G和支持力FN都跟位移方向垂直。情形（一）（1）當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα=0，W=0。這表情形（二）

（２）當(dāng)α＜π/2時(shí)，cosα＞0，W＞0。這表示力F對(duì)物體做正功．xαFv如人用力拉車(chē)前進(jìn)時(shí)，人的拉力Ｆ對(duì)車(chē)做正功。力F對(duì)物體產(chǎn)生位移有一定的貢獻(xiàn)（動(dòng)力做功）情形（二）（２）當(dāng)α＜π/2時(shí)，cosα＞0，W＞0。這表xαF情形（三）

（３）當(dāng)π/2＜α≤π時(shí)，cosα＜0，W＜0。這表示力F對(duì)物體做負(fù)功．α

如推著小車(chē)跑動(dòng)的人，到達(dá)目的地減速時(shí)，人向后拉車(chē)的力Ｆ對(duì)車(chē)做負(fù)功．F對(duì)物體產(chǎn)生位移起著阻礙的作用（阻力做功）xαF情形（三）（３）當(dāng)π/2＜α≤π時(shí)，cosα＜0某力對(duì)物體做負(fù)功，往往說(shuō)成“物體克服某力做功”（取絕對(duì)值）。這兩種說(shuō)法的意義是等同的。例如，豎直向上拋出的球，在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，重力對(duì)球做負(fù)功，可以說(shuō)成“球克服重力做功”。例：某一物體以一定初速度在粗糙水平面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若阻力做－20J功，也可以說(shuō)成物體克服阻力做了20J功。某力對(duì)物體做負(fù)功，往往說(shuō)成“物體克服某力做功”（取絕對(duì)值在日常生活中，一個(gè)物體往往是在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移，那么如何計(jì)算這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功。思考與討論F阻GF拉FN四、合力的功在日常生活中，一個(gè)物體往往是在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段

一個(gè)質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移動(dòng)的距離為l=5m，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力f=100N，（1）求拉力F和滑動(dòng)摩擦力f做的功？（2）物體所受的合外力以及合外力做的功？（3）合力的功與各分力的功之間有怎樣的數(shù)量關(guān)系？F37°fv一個(gè)質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成α=37°角受力分析F37°fFNGFyFxv受力分析F37°fFNGFyFxv解：小車(chē)所受到的合力為：F合=Fx―f=Fcos37°–f=300NF37°fFNGFyFxv外力對(duì)小車(chē)所做的總功為：W=F合x(chóng)

cos0°=（Fcos37°–f）cos0°=1500J解：小車(chē)所受到的合力為：F37°fFNGFyFxv外力對(duì)小車(chē)注意功是標(biāo)量，但有正負(fù)。功的正負(fù)只表示力做功的效果,既不表示方向,也不表示大小。即：表示是動(dòng)力或阻力做功。思考：求解幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功有哪些方法？

思考：比較－8J的功與5J的功大小？①求出各個(gè)力所做的功，則總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和．

②求出各個(gè)力的合力，則總功等于合力所做的功．注意功是標(biāo)量，但有正負(fù)。功的正負(fù)只表示力做功的效果,既不表歸納總結(jié)一、做功的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移。二、功的公式：W=Fxcosα

力對(duì)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。三、功的國(guó)際單位：焦耳。功是標(biāo)量四、功的正、負(fù)。五、總功的求法：（1）求出各個(gè)力所做的功，則總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和。（2）先求出各個(gè)力的合力，則總功等于合力所做的功。歸納總結(jié)一、做功的因素：力和物體在力的方向上發(fā)生的位移。

例題：質(zhì)量為50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員沿傾角為37°的斜坡滑下，已知斜坡表面與滑雪運(yùn)動(dòng)員的滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.05，試求：運(yùn)動(dòng)員在下滑5m的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受的重力、支持力和摩擦力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的功以及運(yùn)動(dòng)所受合力所做的功例題：質(zhì)量為50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員沿傾角為37°的斜坡滑下

例2、如圖，質(zhì)量為m的物體靜止于傾角為θ的斜面體上，當(dāng)斜面受力后，物體隨斜面一起沿水平面勻速移動(dòng)距離x，在這過(guò)程中物體所受各力對(duì)物體做的功分別是多少？合