高中物理鲁科版必修2课件：第1章第2节 功和能
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[答案] 见解析
在通过做功计算物体的能量转化时，应注意： (1)外界对物体做功还是物体对外界做功。 (2)做功时是由什么形式的能量转化为什么形式 的能量。
点击下图进入 “随堂检测 归纳小结”
1．明确功的原理，使用机械时可省力但不省功。 2．功和能是两个不同的概念，功是过程量，它对应 的是能量转化的过程，能量之间相互转化必须通过做功来 完成。 3．功是能量转化的量度，做功的机械是传递能量、 实现能量转化的装置。
1．如图1－2－2所示，两个相同的物体放在相同地面上，
力F1直接作用在物体上，力F2通过一理想滑轮与物体连接。 已知两物体都做匀速运动，且位移均为s，则下列说法中正
确的是
()
图1－2－2 A．F1>F2，F1比F2做的功多 B．F1＝F2，F1与F2做的功相等 C．F1>F2，F1与F2做的功相等 D．F1＝F2，F1比F2做的功少
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
3．机械做功的本质 机械本身并不能凭空产生能量，机械能够做功是因为 人们给机械输入了 能量 。从本质上讲，做功的机械是传递 能量、实现能量 转化 的装置。机械做功，将一种形式的能 量 转化 为另一种形式的能量。
4．应用 根据功的原理，使用任何机械都不能省功，但增大做功时 的位移可以省力，增大做功时的作用力可以省位移，有些机械 不省力也不省位移，但能改变做功方式，改善我们的工作环境。 (1)省力机械：扳手、千斤顶、螺丝刀、开瓶器、斜面等。 (2)省位移的机械：理发剪、自行车、筷子、鱼竿等。 (3)不省力也不省位移但改变工作方式的机械：定滑轮、等 臂杠杆等。
2．如图1－2－3所示，在水平面上将一质量为2 kg的木 块靠在轻质弹簧上，压缩后松手，弹簧将木块弹开，木块向 前滑动了2 m后停了下来，已知木块与水平面间的动摩擦因 数μ＝0.15，试分析：
图1－2－3 (1)这一过程中的能量是怎样转化的？ (2)这一过程中内能变化了多少？
[思路点拨] 解答本题的关键是明确不同运动形式所对 应的能量形式不同，理解能量的转化是通过做功来实现的。
[解析] (1)压缩后的弹簧具有弹性势能，松手后，弹簧 对木块做功，将弹性势能转化为木块运动的动能；由于木 块运动过程中受到水平面的滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力 对木块做负功，将木块的动能转化为内能。
(2)根据功和能的关系知，木块内能的增加量ΔE＝－Wf 又Wf＝－μmgs＝－0.15×2×10×2 J＝－6 J 故ΔE＝6 J，即这一过程中内能增加了6 J。
[试身手·夯基础] 1．如图1－2－1所示，用两种方法把100 N的重物从一楼
运上三楼，动滑轮重10 N，不计轮轴摩擦，两种方法所 做的有用功为________ J。其中一种方法所做总功较多， 等于________ J，此种方法费距离， ________力。
答案：600 660 省
图1－2－1
2．功和能是两个密切相关的物理量，但本质不同，功是一 个过程量，反映了力在位移上的积累过程，能是一个状态 量，反映了物体做功本领的大小。两者都是________量， 具有相同的单位，在国际单位制中，都是________，能是 做功的前提，只有具有能量的物体才可以做功；功是能的 表现，只有通过________才能表现出物体具有能量。 答案：标 焦耳(J) 做功
点击下图进入 “课下作业 综合提升”
[读教材·填要点] 一、机械功的原理 1．内容 使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于 机械 克服阻力所做的功。 2．公式 W动＝W阻＝ W有用＋W额外 或W输入＝ W输出＋W损失 。 3．适用性 功的原理是机械的基本原理，任何机械做功时都遵循 功的原理这一基本规律。
二、做功和能的转化
能的概念 一个物体能够对别的物体做功 ，我们就说这个物体 具有 能量 。能有各种不同的形式，如 机械能 、 内能 、 光能 、 化学能 等。
第
第
1
2
章
节
新知预习·巧设计
名师课堂 ·一点通
要点一 要点二
创新演练 ·大冲关
随堂检测归纳小结 课下作业综合提升
1．理解机械功的原理，知道使用任何 机械都不能省功但可以省力。
2．理解功和能的含义，能举例说明功 是能量转化的量度。
3．知道不同形式的能量之间可以相互 转化，会用能量的观点分析、解决 问题。
3．“神舟”号载人试验飞船发射成功，标志着我国的航天事 业迈入了新的阶段。火箭载着飞船升空的动力源于液体 燃料，点火后，火箭高速向下喷出气体，我们看到的是 橘红色的火焰。在火箭升空的过程中，功和能之间的关 系为：消耗了燃料的________转化为火箭及飞船的 ________。能量的转化是通过喷出的气体_____实现的。 解析：燃料燃烧后高速向下喷出，化学能减少，由于力 的相互作用，高速喷出的气体对火箭产生强大的反作用 力，对火箭做功，火箭的机械能增加。 答案：化学能 机械能 对火箭做功
功的原理的理解及应用
1．功的表示符号的意义
W动＝W总：动力对机械做的功 W阻：机械克服所有阻力做的功 W有用＝W输出：机械克服有用阻力做的功 W额外＝W损失：机械克服额外阻力做的功 2．功的原理表达式 W动＝W阻＝W有用＋W额外或W输入＝W输出＋W损失
3．“不能省功”的含义 功的原理是一条普遍适用的规律，其核心内容是“不能 省功”。“不能省功”应该包含两层含义：其一是等于，即使 用机械与不使用机械而直接用手所做的功是相等的，这种机 械称为理想机械；其二是大于，即使用机械要比不使用机械 而直接用手所做的功要多，也就是更费功，这种机械为非理 想机械，实际的机械由于重力和摩擦，都会有无用功。
[答案] C
使用理想机械动力所做的功等于克服有用阻力所做 的功，也就是等于人不使用机械而直接所做的功。
功和能的区别及联系
1．区别 (1)一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。能 量是表示物体具有做功本领的大小的物理量。能是状态量。 (2)如果作用于某物体的恒力大小为F，使物体沿力的 方向运动，经过位移s，则F与s的乘积叫做机械功。功描述 了力的作用效果在空间上的累积，反映了物体受力并运动 的效果。功是过程量。 2．联系 (1)功和能都是标量； (2)功和能的国际单位都是焦；
2．做功和能的转化 做功的过程就是 能量转化 的过程，做了多少功，就 有多少能量 发生转化 。即功是 能量转化 的量度。
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
(3)能是物体做功的本领，能量的转化通过做功来完成；
功是能量转化的量度，功的大小等于转化的能量，但功不
是能。如下表：
现象
能的转化
做功
子弹射入木块
动能→内能
子弹克服阻力做功
灯泡通电 电能→光能、内能 电流通过灯丝做功
小球沿光滑斜 面向上滚动
动能→势能
小球克服重力做功
汽车开动
化学能→动能
牵引力对车做功
[审题指导] 解答本题的关键是要明确任何机械做功 时都不省功。省力必然费距离，费力必然省距离。
[解析] 因为两物体的质量相同且位于相同的地面上， 所以两物体所受的阻力相等，根据功的原理，F1与F2做的 功相等；根据平衡条件可知，F1等于摩擦力，F2等于摩擦 力的一半，所以F1>F2。故选项C正确。
在通过做功计算物体的能量转化时，应注意： (1)外界对物体做功还是物体对外界做功。 (2)做功时是由什么形式的能量转化为什么形式 的能量。
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1．明确功的原理，使用机械时可省力但不省功。 2．功和能是两个不同的概念，功是过程量，它对应 的是能量转化的过程，能量之间相互转化必须通过做功来 完成。 3．功是能量转化的量度，做功的机械是传递能量、 实现能量转化的装置。
1．如图1－2－2所示，两个相同的物体放在相同地面上，
力F1直接作用在物体上，力F2通过一理想滑轮与物体连接。 已知两物体都做匀速运动，且位移均为s，则下列说法中正
确的是
()
图1－2－2 A．F1>F2，F1比F2做的功多 B．F1＝F2，F1与F2做的功相等 C．F1>F2，F1与F2做的功相等 D．F1＝F2，F1比F2做的功少
•8、教育技巧的全部诀窍就在于抓住儿童的这种上进心，这种道德上的自勉。要是儿童自己不求上进，不知自勉，任何教育者就都不 能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。 2021/11/232021/11/232021/11/232021/11/23
3．机械做功的本质 机械本身并不能凭空产生能量，机械能够做功是因为 人们给机械输入了 能量 。从本质上讲，做功的机械是传递 能量、实现能量 转化 的装置。机械做功，将一种形式的能 量 转化 为另一种形式的能量。
4．应用 根据功的原理，使用任何机械都不能省功，但增大做功时 的位移可以省力，增大做功时的作用力可以省位移，有些机械 不省力也不省位移，但能改变做功方式，改善我们的工作环境。 (1)省力机械：扳手、千斤顶、螺丝刀、开瓶器、斜面等。 (2)省位移的机械：理发剪、自行车、筷子、鱼竿等。 (3)不省力也不省位移但改变工作方式的机械：定滑轮、等 臂杠杆等。
2．如图1－2－3所示，在水平面上将一质量为2 kg的木 块靠在轻质弹簧上，压缩后松手，弹簧将木块弹开，木块向 前滑动了2 m后停了下来，已知木块与水平面间的动摩擦因 数μ＝0.15，试分析：
图1－2－3 (1)这一过程中的能量是怎样转化的？ (2)这一过程中内能变化了多少？
[思路点拨] 解答本题的关键是明确不同运动形式所对 应的能量形式不同，理解能量的转化是通过做功来实现的。
[解析] (1)压缩后的弹簧具有弹性势能，松手后，弹簧 对木块做功，将弹性势能转化为木块运动的动能；由于木 块运动过程中受到水平面的滑动摩擦力的作用，滑动摩擦力 对木块做负功，将木块的动能转化为内能。
(2)根据功和能的关系知，木块内能的增加量ΔE＝－Wf 又Wf＝－μmgs＝－0.15×2×10×2 J＝－6 J 故ΔE＝6 J，即这一过程中内能增加了6 J。
[试身手·夯基础] 1．如图1－2－1所示，用两种方法把100 N的重物从一楼
运上三楼，动滑轮重10 N，不计轮轴摩擦，两种方法所 做的有用功为________ J。其中一种方法所做总功较多， 等于________ J，此种方法费距离， ________力。
答案：600 660 省
图1－2－1
2．功和能是两个密切相关的物理量，但本质不同，功是一 个过程量，反映了力在位移上的积累过程，能是一个状态 量，反映了物体做功本领的大小。两者都是________量， 具有相同的单位，在国际单位制中，都是________，能是 做功的前提，只有具有能量的物体才可以做功；功是能的 表现，只有通过________才能表现出物体具有能量。 答案：标 焦耳(J) 做功
点击下图进入 “课下作业 综合提升”
[读教材·填要点] 一、机械功的原理 1．内容 使用任何机械时，动力对机械所做的功总是等于 机械 克服阻力所做的功。 2．公式 W动＝W阻＝ W有用＋W额外 或W输入＝ W输出＋W损失 。 3．适用性 功的原理是机械的基本原理，任何机械做功时都遵循 功的原理这一基本规律。
二、做功和能的转化
能的概念 一个物体能够对别的物体做功 ，我们就说这个物体 具有 能量 。能有各种不同的形式，如 机械能 、 内能 、 光能 、 化学能 等。
第
第
1
2
章
节
新知预习·巧设计
名师课堂 ·一点通
要点一 要点二
创新演练 ·大冲关
随堂检测归纳小结 课下作业综合提升
1．理解机械功的原理，知道使用任何 机械都不能省功但可以省力。
2．理解功和能的含义，能举例说明功 是能量转化的量度。
3．知道不同形式的能量之间可以相互 转化，会用能量的观点分析、解决 问题。
3．“神舟”号载人试验飞船发射成功，标志着我国的航天事 业迈入了新的阶段。火箭载着飞船升空的动力源于液体 燃料，点火后，火箭高速向下喷出气体，我们看到的是 橘红色的火焰。在火箭升空的过程中，功和能之间的关 系为：消耗了燃料的________转化为火箭及飞船的 ________。能量的转化是通过喷出的气体_____实现的。 解析：燃料燃烧后高速向下喷出，化学能减少，由于力 的相互作用，高速喷出的气体对火箭产生强大的反作用 力，对火箭做功，火箭的机械能增加。 答案：化学能 机械能 对火箭做功
功的原理的理解及应用
1．功的表示符号的意义
W动＝W总：动力对机械做的功 W阻：机械克服所有阻力做的功 W有用＝W输出：机械克服有用阻力做的功 W额外＝W损失：机械克服额外阻力做的功 2．功的原理表达式 W动＝W阻＝W有用＋W额外或W输入＝W输出＋W损失
3．“不能省功”的含义 功的原理是一条普遍适用的规律，其核心内容是“不能 省功”。“不能省功”应该包含两层含义：其一是等于，即使 用机械与不使用机械而直接用手所做的功是相等的，这种机 械称为理想机械；其二是大于，即使用机械要比不使用机械 而直接用手所做的功要多，也就是更费功，这种机械为非理 想机械，实际的机械由于重力和摩擦，都会有无用功。
[答案] C
使用理想机械动力所做的功等于克服有用阻力所做 的功，也就是等于人不使用机械而直接所做的功。
功和能的区别及联系
1．区别 (1)一个物体能够做功，我们就说这个物体具有能。能 量是表示物体具有做功本领的大小的物理量。能是状态量。 (2)如果作用于某物体的恒力大小为F，使物体沿力的 方向运动，经过位移s，则F与s的乘积叫做机械功。功描述 了力的作用效果在空间上的累积，反映了物体受力并运动 的效果。功是过程量。 2．联系 (1)功和能都是标量； (2)功和能的国际单位都是焦；
2．做功和能的转化 做功的过程就是 能量转化 的过程，做了多少功，就 有多少能量 发生转化 。即功是 能量转化 的量度。
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。 •2、一切真理要由学生自己获得，或由他们重新发现，至少由他们重建。 •3、教育始于母亲膝下，孩童耳听一言一语，均影响其性格的形成。 •4、好的教师是让学生发现真理，而不只是传授知识。 •5、数学教学要“淡化形式，注重实质.
6、“教学的艺术不在于传授本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。2021年11月2021/11/232021/11/232021/11/2311/23/2021
•7、不能把小孩子的精神世界变成单纯学习知识。如果我们力求使儿童的全部精神力量都专注到功课上去，他的生活就会变得不堪忍 受。他不仅应该是一个学生，而且首先应该是一个有多方面兴趣、要求和愿望的人。2021/11/232021/11/23November 23, 2021
(3)能是物体做功的本领，能量的转化通过做功来完成；
功是能量转化的量度，功的大小等于转化的能量，但功不
是能。如下表：
现象
能的转化
做功
子弹射入木块
动能→内能
子弹克服阻力做功
灯泡通电 电能→光能、内能 电流通过灯丝做功
小球沿光滑斜 面向上滚动
动能→势能
小球克服重力做功
汽车开动
化学能→动能
牵引力对车做功
[审题指导] 解答本题的关键是要明确任何机械做功 时都不省功。省力必然费距离，费力必然省距离。
[解析] 因为两物体的质量相同且位于相同的地面上， 所以两物体所受的阻力相等，根据功的原理，F1与F2做的 功相等；根据平衡条件可知，F1等于摩擦力，F2等于摩擦 力的一半，所以F1>F2。故选项C正确。