高中物理功的课件.ppt

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1、第七章　机械能第一节能、功伽利略理想实验等　高小球“记得”原来的高度在伽利略的斜面理想实验中，是否存在守恒量？结论伽利略斜面实验表明：小球在运动过程中，“有某一量是守恒的”，这个量叫能量。相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能。物体由于运动而具有的能量叫做动能。在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。一、功的概念１、功的定义FSF手托着书静止人推车未动这两个因素是严格的，缺一不可！2、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力。（2）物体在力的方向上通过的位移。功等于力和物体在力的方向

2、上通过的位移的乘积。①　F方向与S的方向在一条直线上功=力×位移W=F·S3、功的计算SFF（焦、J）1焦耳=1牛顿·米功的单位：焦耳②　F方向与S的方向不在一条直线上功=力在位移方向的分力×位移公式：W=F·S·cosαFF1F2αSFF1F2α注:公式中F为恒力4、辨认力的方向与位移方向的夹角αFS甲答案：ααFS乙答案：π-ααFS丙答案：ααFS丁答案：π-α二、正功和负功（一）对功的公式：W=FSCOSα的讨论(1)当α=0时，COSα=1，W=FS和我们在初中学过的功的公式相同。(2)当α=π/2时，COSα=0，W=0,这时我们就

3、说力对物体没做功。举例。(3)当α<π/2时，COSα>0，W>0,这时我们就说力对物体做正功。举例。(4)当π/2<α≤π时，COSα<0，W<0这时我们就说力对物体做负功。举例。讨论1、功的正负有什么含义呢？力对物体做正功或负功时又有什么物理意义？思考与讨论②功的正负表示的是动力对物体做功，还是阻力对物体做功；①功是标量，功的正负并不代表大小，也不代表方向；③力对物体做了多少负功，也就是说物体克服这个力做了多少正功；例如：一个力对物体做了－6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功④功是过程量，做功过程实质是改变物体能量的过程，功的正负表

4、示的是物体能量的增减。三、几个力做功的计算例：如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右匀速移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和如何；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少。αFFNfGsαFFNfG解：重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900F所做的功为：Ｗ1＝Fscosα，滑动摩擦力f所做的功为：Ｗ2＝fscos1800＝－fs各个力对物体所做功的代数和为：Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s根据正交分解法求得物体所受的合力Ｆ=Ｆcosα－f，合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：Ｗ＝Ｆscos00＝

5、（Ｆcosα－f）s解：重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900F所做的功为：Ｗ1＝Fscosα，滑动摩擦力f所做的功为：Ｗ2＝fscos1800＝－fs＝－Fscosα各个力对物体所做功的代数和为：Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s＝0因物体匀速运动则合力为0，那么合力做功为0求解物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下两种方法来求解。(1)分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：W总=W1+W2+……+Wn(2)先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：W总=F合Scosα拓展变力做功

6、对于变力做功不能依定义式直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。1.可用（微元法）无限分小法来求,过程无限分小后，可认为每小段是恒力做功。2.平均力法：若变力大小随位移是线性变化，且方向不变时，可将变力的平均值求出后用公式计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。W=FSCOSα3.利用Ｆ－Ｓ图像，Ｆ－Ｓ图线与坐标轴所包围的面积即是力Ｆ做功的数值。4.用功能关系进行求解。1、以一定的初速度向上抛出一个小球，小球能上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为F，则从抛出到落回抛出点的过程中，空气阻力对小球做的功：A、零B、-FhC、FhD、-2F

7、hD2、如图所示,某个力F=10N作用于半径为R=1m的转盘边缘上,力F的大小保持不变,但方向始终保持与作用点的切线方向一致,则转动一周这个力F做的功应为:A.0B.20π(J)C.10(J)D.20(J)BFR思考分段或分过程处理处理方法：化曲为直（微分法）3.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功()A.在光滑的水平面上较多B.在粗糙的水平面上较多C.一样多D.由小车运动所需的时间决定C4.质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下，在通过位移L的过程中()A.重力对物体做功mg

8、LB.重力对物体做功mgLsinC.支持力对物体做功mgLcosD.摩擦力对物体做正功，数值为mgLsinB5.放在粗糙水平地面上的物体，在10