人教版必修二第七章第二节《功》课件

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高中物理必修2教材7.2《功》课件

问题探索 ◆想一想问题体育课上，张明踢足球的作用力大小为 100 N，足球在地上滚动了 20 m 停止运动，小芳同学这样计算张明对足球做的功为 W ＝Fl＝100×20 J＝2000 J．你认为小芳的求解对吗？
提示不正确．踢足球的作用力 100 N 仅在脚与球接触时间内存在，球在地上滚动前进 20 m 的过程中张明对它无作用力，即沿作用力方向的位移不是 20 m．所以这种求功的方法不正确.
【解析】
物体受力情况如图所示，物体受到重力 mg、摩擦力 Ff 和支持力 FN 的作用，物体相对斜面静止，物体相对地面水平向左匀速移动 l，这些力均为恒力，故可用 W＝Flcosα 计算各力的功．根据物体平衡条件，可得 Ff＝mgsinθ，FN＝mgcosθ，
(1)WFf＝Ff·lcos(180°－θ)＝－mglsinθ·cosθ. (2)WFN＝FN·lcos(90°－θ)＝mglsinθ·cosθ. (3)WG＝mg·lcos90°＝0. (4)FN 与 Ff 的合力与 G 等大反向，即物体所受斜面的力对物体做功为 0，或 WFN＋WFf＝0.
新知预习一、功 1．概念：如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功． 2．做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移． 3．功的计算 (1)力的方向与位移方向一致时，功等于力的大小与位移大小的乘积，公式为：W＝Fl. (2)力的方向与位移方向成某一角度 α 时，力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积，公式为：W＝Flcosα. 4．功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是 J.

人教版高中物理必修二第七章第二节《功》 (共22张PPT)

四、计算
例：在光滑水平面上，物体受两个沿水
平方向、互相垂直的大小分别为3N和4N的恒力，从静止开始运动10m，求每个力做的功和合力做的功。
总功
α
F1=4N
的
l θ
方
F合=5N
W1=F1lCOSα
=4×10×0.8J
=32J
W2=F2lCOSθ
法 F2=3N
=3×10×0.6J
=18J
W总 W1 W2 50 J
握力器在手的压力作用下发生了一段位移，握力器弹性势能增加。
三知识与技能：
维 1、初步认识做功与能量变化的关系。
目标
2、理解功的概念和做功的两个必要因素。 3、掌握功的公式，会用公式进行有关的计算。 4、知道功是标量，理解正功和负功的含义。
5、会计算总功的求法。
过程与方法：
1、通过演示和实例，结合启发式探究，使学
功滑水平面上，做匀加速直线运动，位移为x，
的做功w1；第二次在粗糙水平面上，做匀速直
计线运动，位移也为x，做功w2，则( C )
算 A. w1 > w2 B. w1 < w2
F
C. w1 = w2 D. 无法确定 F α x
功一定要指明是哪个力对物体做的功.
注意：恒力做功与物体的运动性质、运
动时间的长短都无关，同时与有无其它

高中物理必修2课件《功》

作用在物体上的力 1．做功的条件
物体在力的方向上移动的位移
2．功的计算 W = F l cosα a、功一定要指明是哪个力对物体做的功 b、力必须是恒力
3．功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果。
4．总功等于各个力对物体所做功的代数和，也就是合力对物体所做的功。
F
l
F cos
力F 对物体做的功可以等效为
两个分力做功的代数和了。
功是标量．
如图所示， F1和F2是作用在物体P上的两个水平恒力， F1 、F2互相垂直且大小分别为： F1 =3N、 F2 = 4N ，在这两个力共同作用下，使物体P由静止开始沿光滑水平面运动l=5m的位移，在这一过程中，它们对物体各做多少功？它们的合力对物体做多少功？
一个力对物体做负功，通常说成物体克服这个力做功（取绝对值），两种说法在意义上是等同的．
【例1】一人乘电梯从1楼到10楼，在此过程中经历了先加速、后匀速，再减速的运动过程，则地面上的观察者考察电梯支持力对人做功情况是（） A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功 B．加速时做正功，匀速和减速时做负功 C．加速和匀速时做正功，减速时做负功 D．始终做正功
物理必修 2 ·第七章机械能守恒定律
2功
一、功
1．功的概念：物体在力的作用下能量发生变化，则这个力对物体做了功。

人教版高中物理必修二第七章第二节《功》课件(共28张PPT)

W=Fs
高中概念
如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生位移，物理学中就说这个力对物体做了功.
一、功的要素
F l
（一）、作用在物体上的力（二）、物体在力的方向上的位移
M
F
F
l
在光滑的水平地面上，物体M受到水平力F的作用，前进一段位移l，则该力F所做功为多少？
F
问题：当拉力与水平方向的夹角为α时，此时拉力F做的功应该是多少？
F v
F
α
α
l
研究方法1:
F2
F
α F1
F2
F
F2
F
α F1
α F1
Hale Waihona Puke Baidu
l
因此，力F对物体所做的功W等于F1 l ，而 F1=Fcosα 。所以： W=F l cosα
研究方法2:
l1 F αl
F α
l2
将位移沿力的方向和垂直于力的方向分解，分
别为l1和l2。此时力F做的功W=F l1 。因为l1=lcosα，所以，W=F l cosα
定的贡献。（动力做功）
如人用力拉车前进时，人的拉力Ｆ对车做正功。
F
v
α
l
如：拉力对车做功100J
情形（三）
当π/2 ＜α≤ π时，cosα＜0，W＜0。这
表示力F对物体做负功．F对物体产生位移

人教版高中物理必修二第七章第2节《功》课件(共29张PPT)

解: WG Fl cos mgl cos(90 ) mgl sin
FN
f
Wf Fl cos
l
f l cos180 l θ
90°－θ
fl
mg
正功和负功 W Fl cos
1、当α＝90°时 , cosα＝0 ， W＝0
正功和负功 W Fl cos
2、功
一、知识重温二、恒力做功三、功有正负之分四、合力做的功五、练习与反馈
什么是功？
一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。
力做功的两个要素
力力的方向上的位移
物体静止，力F是否做功？ F F
匀速运动，力F是否做功？ l
不做功
不做功
恒力的功：
（1）恒力的方向与运动方向一致
W1 =F1scosα
W2 = F2scos1800= - F2s
W总=W1+W2+WG+WN=(F1cosα- F2)s
（另解：先求合力，再求总功）
总结：
（1）先求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。
W总=W1+W2+······+Wn
（2）先求出所有力的合力，则总功等于合力所做的功。
F1
F1
10m
F2
F2

人教版高中物理必修二第七章第二节《功》课件(共30张PPT)

4N
W1 18J
静摩擦力一定不做功吗?
A
F
B
A和B相对静止,一起加速运动
静摩擦力对A做负功
W=-fl
静摩擦力对Ｂ做正功
Ｗ＝fl
一对静摩擦力作功之和必定为零
巩固练习：
1、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，则拉力对木块所做
的功( C )
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．由木块运动的时间决定
四总功的求法
(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l cosα
作用在物体上的力 1、做功的条件
物体在力的方向上移动的位移 2、功的计算 W = F l cosα 3、功是标量，但有正功和负功。
甲图： W甲 Fx cos(1800 ) 10 3J
乙图： W乙 Fx cos(1800 ) 10 3J 丙图： W丙 Fx cos 10 3J
2、如图，物体在水平拉力作用下沿水平面向
右运动，取向右为正方向，其位移l=2m，拉
力F=4N，阻力f= －1N，则拉力做功为
力对物体做正功该力为物体前进的动力

人教版必修二《功》课件

b表示物体（质点）相对 _地面__的位移 c功是 _过程__量 d一定要指明是哪个力对物体做的功
其中F=100N l=2m
W=Flcos30°
W=Flcos30° W=Flcos150° W=Flcos30°
方法：将力、位移矢量的箭尾移到同一个作用点上。两矢量方向之间的夹角就是力与位移的夹角。
其中F=100N l=2m
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
功的表达式
当拉力与水平方向的夹角为α时，此时拉力F 做的功应该是多少呢？
拉力F做的功W = ？
F
Fα
l
预习成果展示一
（1）把F分解到位移方向上
F2
F
W1= F1l = F COSαl F2不做功
α
F1
W = F l COSα
（2）把l分解到力方向上F
l1
α l
W=Fl cosα
解析针对训练五 (1)对物体进行受力分析，如图所示．
W1＝Flcos θ＝10×2×0.8 J＝16 J (2)FN＝G－Fsin θ＝20 N－10×0.6 N＝14 N Ff＝μFN＝0.3×14 N＝4.2 N W2＝Ff lcos 180°＝－4.2×2 J＝－8.4 J (3)W3＝Glcos 90°＝0 (4)W4＝FNlcos 90°＝0 (5)W＝W1＋W2＋W3＋W4＝7.6 J 也可由合力求总功F合＝Fcos θ－Ff＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N F合与l方向相同，所以W＝F合l＝3.8×2 J＝7.6 J

《功》课件 ppt

需要注意的是，这里的力必须是恒力，且物体在力的方向上发生的位移。
正功与负功的区分
01 正功表示力对物体做正方向的功，使物体的动能
增加。
02
负功表示力对物体做负方向的功，使物体的动能减少。
02
功的物理意义
能量转化的量度
总结词
功是能量转化的量度，表示力对距离的累积作用。
详细描述
在物理学中，功被定义为力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。当力作用在物体上，使物体在力的方向上发生位移时，力就对物体做了功。功是能量转化的量度，因为力对物体做功的过程中，能量会从一种形式转化为另一种形式。
功与机械能守恒定律的关系
总结词
功是机械能守恒定律的重要组成部分，它描述了势能和动能之间的转化关系。
详细描述
机械能守恒定律表明，在一个封闭系统中，势能和动能的总和保持不变。当一个系统中的势能减少时，相应的动能会增加，反之亦然。功在这个过程中起着关键作用，它描述了势能和动能之间转化的量度。
功与热量的关系
03
公式
04
$W = fS$，其中$W$表示摩擦力所做的功，$f$表示摩擦力的大小，$S$表示物体在摩擦力方向上移动的距离。
实例
一个物体在水平地面上滑动10米，受到的滑动摩擦力为20N，摩擦力所做的功为$W = fS = 20 times 10 = 200J$。

新人教版物理必修二第七章《机械能及其守恒定律》课件 (共37张PPT)

能
功是力的功
是
物
体
能
所
有
功和能关系
的能
(4) 功是标量，只有大小，没有方向，但有正功和负功之分
当α<π/2时， cosα>0,W>0 当α=π/2时， cosα=0,W=0 当π/2﹤α≤ π 时， cosα<0,W<0.
(5) 功是标量，所以计算总功时可加减运算
例1 用水平恒力F作用于质量
做功，由机械能守恒有： Mg m h g1 h(Mm)V2
mM
2
解得 V2 (M m )g/h M ( m )
（2）M触地，m做竖直上抛运动，对于m机械能守恒：
m上升的总高度：
1mV2 mgh,
2
Hhh, 2M h
Mm
五.能量守恒定律
①内容：能量既不可会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或者从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移过程中，能量的总量保持不变．
变 D．物体加速度一定不为零
例题11：木块原来静止，
斜面光滑,比较滑到底端的
速度大小?
相同
如果斜面粗糙,木块与斜面的动摩擦因数都相同，比较滑到底端的速度大小?
(4)、机械能守恒定律
①内容：在只有重力或弹力做功的物体系统，物体的动能和重力势能发生相互转化，但机械能的总量保持不变． ②适用条件：只有重力做功。

人教版高中物理必修二-第七章第二节《功》-课件(共19张PPT)

物体在恒力F作用下移动位移为l，
F对物体做了多少功呢？
(F=10N,L=3m,α=60o)
F2
F
α F1 l
W1=F1l=Flcosα
W2=0
W Fl cos
F
α
l1 l
l2
W Fl cos
二、功
1、定义：
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积
2、公式 W = F l cosα 恒力 3、单位国际单位：焦耳（焦）
三、正功与负功
W＝F l cosα
0≤α＜
π
2
时，
cosα＞0，W＞0
力对物体做正功
α=
π
2
时，
cosα=0，W =0
力对物体不做功
π
2
＜α≤π
时，
cosα＜0，W＜0
力对物体做负功
某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功” （取绝对值），两种说法的意义是等同的。
❖ 功是标量，没有方向
功的正负不是数量上的正与负，我们既不能说“正功和负功方向相反”也不能说“正功大于负功” ，它们仅表示相反的做功效果。
F
观
x
察
功重力势能增大
x F
弹性势能增大
动能增大
x
F
一.做功条件:

高中物理《7.2 功(公开课)》课件新人教版必修2

• 讨论：是不是有力作用在物体上，力就一 F 定会对物体做功？ L F F L
力与位移方向垂直，在竖直方向上有力但没有位移，故力F不做功力F与位移方向相同，力F做功
做功的两个必要因素： ⑴ 作用在物体上的力 ⑵ 物体在力的方向上发生的位移
一：功
一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。
α L
FF α L F2
α
拉力F做的功W = ？
分析：
根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题
F F1
∵ W1= F1L= F COSαL W2 = 0
W = W1 + W2
∴
W = F LCOSα
理解：在位移方向的分力与位移的乘积
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的 N 大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。 m
第二节
功
列车启动时在机
车牵引力的作用下动能增加
木头在起重机的拉力作用下
能增加重力势
握力器在手的压力作用下弹性势能增加
列车在机车牵引来自百度文库作用下动能增加了
木材在起重机的拉力作用下重力势能增加了
握力器在手的压力作用下弹性势能增加了
力
能量变化
如果物体在某个力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功。