高中物理必修二_7-2_功
高中物理必修二知识点汇总
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【高中物理】功与功率-功课件 高一下学期物理人教版(2019)必修第二册
小试牛刀
一个物体在两个力F1、F2的共同作用下 发生了一段位移，做功分别为W1=8J、
W2=-8J，下列说法正确的是( B)
A. 这两个力大小相等
B. 这两个力做的总功为0J
C. 这两个力的功率不相等
D. F1比F2做的功多
小试牛刀
WG=0J
N F
（2）支持力对物体做的功
WN=0J
f
α
（3）摩擦力对物体做的功
Wf =-f S=-12J
（4）拉力对物体做的功
WF=FScos370=32J
（5）合力对物体做的总功
W总=20J
G
方法一 方法二
W总=WG+WN +Wf +WF=20J W总=F合S=20J
课堂小结 一、功
W Flcos
W Gh
如果运动的方向与力 的方向不一致，如何求 拉力做的功？
一、功—分解力的方法
根据力的合成与分解，将F分解为 沿位移方向和垂直位移方向。
沿位移方向 W F1l F cos αl 垂直位移方向 W F2 0 0
∴拉力做的功W等于F1做的功 W Fl cos α
一、功—分解位移的方法
【例】 如图物体在力F的作用下水平发生了一段位移l，分别计算这三 种情形下力F对物体做的功。，角θ的大小如图所示。
15 15 15 W甲=______J，W乙=______J，W丙=______J。
二、正功和负功
阅 读 课 本 完 成 下 表 W = F l cosα
α
cosα
W
物理意义
α=π/2
2.某力做多少负功，也可说成“物体
高中物理必修二第七章-机械能守恒定律知识点总结
机械能知识点总结一、功1概念：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。
功是能量转化的量度。
2条件：. 力和力的方向上位移的乘积3公式：W=F S cos θW ——某力功，单位为焦耳（J ）F ——某力（要为恒力），单位为牛顿（N ） S ——物体运动的位移，一般为对地位移，单位为米（m ）θ——力与位移的夹角4功是标量，但它有正功、负功。
某力对物体做负功，也可说成“物体克服某力做功”。
当)2,0[πθ∈时，即力与位移成锐角，功为正；动力做功； 当2πθ=时，即力与位移垂直功为零，力不做功； 当],2(ππθ∈时，即力与位移成钝角，功为负，阻力做功； 5功是一个过程所对应的量，因此功是过程量。
6功仅与F 、S 、θ有关，与物体所受的其它外力、速度、加速度无关。
7几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。
即W 总=W 1+W 2+…+Wn 或W 总= F 合Scos θ8 合外力的功的求法：方法1：先求出合外力，再利用W =Fl cos α求出合外力的功。
方法2：先求出各个分力的功，合外力的功等于物体所受各力功的代数和。
二、功率1概念：功跟完成功所用时间的比值，表示力(或物体)做功的快慢。
2公式：tW P =（平均功率） θυc o s F P =（平均功率或瞬时功率）3单位：瓦特W4分类：额定功率：指发动机正常工作时最大输出功率实际功率：指发动机实际输出的功率即发动机产生牵引力的功率，P 实≤P 额。
5分析汽车沿水平面行驶时各物理量的变化，采用的基本公式是P =Fv 和F-f = ma6 应用：（1）机车以恒定功率启动时，由υF P =（P 为机车输出功率，F 为机车牵引力，υ为机车前进速度）机车速度不断增加则牵引力不断减小，当牵引力f F =时，速度不再增大达到最大值m ax υ，则f P /max =υ。
（2）机车以恒定加速度启动时，在匀加速阶段汽车牵引力F 恒定为f ma +，速度不断增加汽车输出功率υF P =随之增加，当额定P P =时，F 开始减小但仍大于f 因此机车速度继续增大，直至f F =时，汽车便达到最大速度m ax υ，则f P /max =υ。
人教版高中物理必修二：7.2 功 求解变力做功的方法 课件
1 如图甲所示，第一次击入深度为 x1，平均阻力 F1 ＝ kx1， 2 1 2 做功为 W1＝ F1 x1＝ kx1 2
1 第二次击入深度为 x1 到 x2，平均阻力 F2 ＝ k(x2＋x1)，位 2 1 2 2 移为 x2－x1，做功为 W2＝ F2 (x2－x1)＝ k(x2－x1)．两次做功相 2 等 W1＝W2， 解得 x2＝ 2x1＝1.41 cm， 故 Δx＝x2－x1＝0.41 cm.
解法二：图象法
因为阻力 F ＝
kx，以F为纵坐标，F方向上的位移x 为横坐标，作出 F － x 图象，如图乙
所示．曲线与横坐标轴所围面积的值
等于阻力F对铁钉做的功
由于两次做功相等，故有： 1 2 1 S1＝S2(面积)，即： kx1＝ k(x2＋x1)(x2－x1)，故 Δx＝x2－ 2 2 x1＝0.41 cm.
示，那么曲线与坐标轴所围的面积，即为变力做的功．
展 评
例3 用铁锤将一铁钉击入木块，设木块对铁钉的阻力与 铁钉进入木块内的深度成正比．在铁锤击第一次时，能把铁钉 击入木块内1 cm.问击第二次时，能击入多少深度？(设铁锤每
次做功相等)
[解析] 解法一：平均力法 铁锤每次做的功都用来克服 铁钉阻力，但摩擦阻力不是恒力，其大小与铁钉的击入深度成 正比，即f＝kx，而摩擦阻力可用平均阻力来代替
正解
以列车为研究对象，列车水平方向受牵引力和阻
1 2 力．设列车通过的路程为 s，根据动能定理有 WF－Wf＝ Mv 2 W －0.因为列车功率一定，由 P＝ t ，可知牵引力做的功 WF＝Pt 1 2 Pt－ Mv 2 联立解得 s＝ . f
思 议
3. 平均力法
如果力的方向不变，力的大小随位移按线性规律变化时， 可用力的算术平均值 ( 恒力 ) 代替变力，利用功的定义式 W ＝ Flcosθ来求功． 4．图象法（F-l图像） 如果参与做功的力是变力，方向与位移方向始终一致而大 小随时间变化，我们可作出该力随位移变化的图象．如图所
新人教版高中物理必修2课件第七章机械能守恒定律1追寻守恒量--能量7.2功
【补偿训练】 1.用50 N的力拉一个质量为10 kg 的物体在水平地面 上前进,如图所示若物体前进了10 m,如果物体与水平 面间动摩擦因数μ=0.1,物体克服阻力做了多少功 (sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10 m/s2) ( )
A.
(1)小孩与雪橇整体的合力所做的功。 (2)对小孩与雪橇整体的拉力所做的功与摩擦力所做的 功。
【思维·建模】
【解析】(1)2 s内雪橇的位移为:
l= 1 at2= 1×0.5×22 m=1 m,
2
2
小孩与雪橇整体所受合力为:F合=ma=40×0.5 N=20 N
合外力对雪橇做的功为:W合=F合l=20×1 J=20 J
(2)拉力F做功为:WF=Flcos α=60×1×0.8 J=48 J 摩擦力做的功为: W=Ff W合-WF=20 J-48 J=-28 J。 答案:(1)20 J (2)48 J -28 J
任务2 计算变力做功的四种方法
方法 转换法
以例说法
用力F把小球从A处缓慢拉到B
处,F做功为WF,则有: WF-mgl(1-cos θ)=0, 得WF=mgl(1-cos θ)
功,C错误;轮胎受到地面的支持力竖直向上,而轮胎的 位移水平向右,则轮胎在竖直方向上没有发生位移,支 持力不做功,D错误。
【规律方法】判断力做正、负功的方法 (1)根据力F和物体位移l方向的夹角α判断——常用于 恒力做功的情形。 (2)根据力与物体瞬时速度方向的夹角θ判断——常用 于曲线运动的情形。
1.动能:物体由于_运__动__而具有的能量。 2.势能:相互作用的物体凭借其_位__置__而具有的能量。 3.能的转化:在伽利略的理想斜面实验中,小球的_势__ _能__和__动__能__可以相互转化。
高中物理必修二72万有引力定律(解析版)
7.2 万有引力定律【学习目标】1. 了解万有引力定律得出的思维过程，知道地球上物体下落与天体运动的统一性..2.理解万有引力定律的含义，知道万有引力定律的适用范围和适用条件，会用万有引力定律解决相关引力计算问题. 3.了解引力常量G. 【知识要点】 一、万有引力定律1．万有引力定律的表达式：F ＝G m 1m 2r 2.2．万有引力的特性(1)普遍性：万有引力存在于宇宙中任何两个有质量的物体之间(天体间、地面物体间、微观粒子间)． (2)相互性：两个物体间相互作用的引力是一对作用力和反作用力，符合牛顿第三定律．(3)宏观性：天体间万有引力很大，它是支配天体运动的原因．地面物体间、微观粒子间的万有引力很小，不足以影响物体的运动，故常忽略不计． 3．万有引力公式的适用条件 (1)两个质点间．(2)两个质量分布均匀的球体间，其中r 为两个球心间的距离．(3)一个质量分布均匀的球体与球外一个质点间，r 为球心到质点的距离． 4．引力常量G ＝6.67×10－11N·m 2/kg 2(1)物理意义：引力常量在数值上等于两个质量都是1 kg 的质点相距1 m 时的相互吸引力． (2)引力常量测定的意义卡文迪许利用扭秤装置通过改变小球的质量和距离，得到了G 的数值及验证了万有引力定律的正确性．引力常量的确定使万有引力定律能够进行定量的计算，显示出真正的实用价值． 二、万有引力和重力的关系1．万有引力和重力的关系：如图所示，设地球的质量为M ，半径为R ，A 处物体的质量为m ，则物体受到地球的吸引力为F ，方向指向地心O ，由万有引力公式得F ＝G Mm r2.引力F 可分解为F1、F2两个分力，其中F1为物体随地球自转做圆周运动的向心力F 向，F2就是物体的重力mg.2．近似关系：如果忽略地球自转，则万有引力和重力的关系：mg ＝GMmR 2，g 为地球表面的重力加速度．3．重力与高度的关系：若距离地面的高度为h ，则mg ′＝G Mm(R ＋h )2(R 为地球半径，g′为离地面h 高度处的重力加速度)．所以距地面越高，物体的重力加速度越小，则物体所受的重力也越小． 【题型分类】题型一、对万有引力定律的理解例1 对于质量为m 1和质量为m 2的两个物体间的万有引力的表达式F ＝G m 1m 2r 2，下列说法正确的是( )A ．公式中的G 是引力常量，它是由实验得出的，而不是人为规定的B ．当两物体间的距离r 趋于零时，万有引力趋于无穷大C ．m 1和m 2所受引力大小总是相等的，而与m 1、m 2是否相等无关D ．两个物体间的引力总是大小相等、方向相反，是一对平衡力解析 引力常量G 值是由英国物理学家卡文迪许运用构思巧妙的扭秤实验测定出来的，而不是像牛顿第二定律表达式中的k 那样是人为规定的，所以选项A 正确．当两物体间的距离r 趋近于零时，物体就不能再视为质点，万有引力定律就不再适用，所以不能得出此时万有引力趋于无穷大的结论，选项B 错误．两个物体之间的万有引力是一对作用力与反作用力，它们总是大小相等、方向相反，分别作用在两个物体上，所以选项C 正确，D 错误． 答案 AC 【同类练习】1.下面关于行星与太阳间的引力的说法中，正确的是( ) A ．行星对太阳的引力与太阳对行星的引力是同一性质的力 B ．行星对太阳的引力与太阳的质量成正比，与行星的质量无关 C ．太阳对行星的引力大于行星对太阳的引力D ．行星对太阳的引力大小与太阳的质量成正比，与行星和太阳的距离成反比 答案 A解析 行星对太阳的引力和太阳对行星的引力是一对作用力和反作用力，它们的关系是等值、反向、同性质，故选项A 正确，选项C 错误；行星对太阳的引力F ＝G Mmr2，故选项B 、D 错误． 2．对于万有引力定律的表达式122m m F Gr ,下列说法正确的是( ) A ．公式中G 为引力常量,它是由牛顿通过实验测得的 B ．当r 趋于零时,万有引力趋于无穷大C ．质量为m 1、m 2的物体之间的引力是一对平衡力D ．质量为m 1、m 2的物体之间的引力总是大小相等的 【答案】D 【解析】卡文迪许通过扭秤实验测出万有引力常量，故A 错误；当物体之间的距离r 趋于零时，物体不能简化为质点，万有引力公式不再适用，引力不会趋于无穷大，故B 错；质量为m 1、m 2的物体之间的引力是一对作用力与反作用力，大小总是相等，故C 错，D 对。
人教版高中物理必修二 第七章第2节《功》 课件(共29张PPT)
２．关于人对物体做功，下列说法中错误的是 A. 人用手拎着水桶在水平地面上匀速行走，人对水 桶做了功 B. 人用手拎着水桶从5楼匀速下至1楼，人对水桶做 了正功 C. 人用手拎着水桶从井中匀速提起，人对水桶做了 正功 D. 人用手拎着水桶站在原地不动时间很久，人却对 水桶不做功
答案: ( A B )
l1 F 90。
α
l
l2
l1=l cosα l2=l sinα
W1= Fl 1= F lcos α W2= 0 W= F l cosα
思考：l指物体实际位移还是力方向上的位移？ l为物体实际位移，lcosα为力方向上的位移
恒力的功的计算公式
W Fl cos
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。
fl
mg
W合 WG Wf WFN mglsin fl (mgsin - f)l 另解：W合 F合lcos (mgsin - f)l
练习与反馈:
1.关于功，下列说法正确的是 A. 力对物体做功多，则物体的位移一定大 B. 力对物体不做功，则物体一定没有位移 C. 力对物体做正功时，力一定与物体位移方向相同 D.力对物体做负功时，力不一定与物体位移方向相反
D.无法比较
F1
F1
F2
F2
F3
F3
5m
向右加速
5m
向右匀速
5m
向右减速
总结:功只与F、l、α有关，与物体是否还受其他 力、物体运动状态等因素无关．
交流讨论
1、辨认力的方向与位移方向的夹角
F
α
l
F αl
答案：α
答案：1800- α
高中物理必修二--7.2功
F
F
θv
v
θ
F θv
θ=150°
1.解:图1
W=Fl cos(180º-θ)
=Fl cos(180º-150º)
=Fl cos30° =10×2× 3 / 2
=17.3J
θ=30°
θ=30°
图3:W=Fl cos30°
图2:
=17.3J
W=Fl cos(180º- θ )
=Fl cos150°
=－17.3J
F
•
6.一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°
角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离 l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求外力对 物体所做的总功。
解析：拉力F对物体所做的功为 W1= Flcos37°=2000J。
摩擦力F阻对物体所做的功为 W2= F阻lcos180°= -500J。
系统机械能的损失等于滑动摩擦力的大小与两物 体间的相对位移的乘积，等于系统由于摩擦产生
的热能即 E fl =Q
一、作用力与反作用力均做正功
如果作用力与反作用力的作用点所发生 的位移与对应的力的夹角，那么作用力与 反作用力就做正功。如图所示，静止在光 滑冰面上的两个游戏者彼此将对方推开这 一过程，在彼此离开前作用力与反作力均 做正功。
5.以一定的初速度竖直向上抛出一个小球，
小球上升的最大高度为h，空气阻力大小恒
为f，则从抛出至回到原出发点的过程中，
空气阻力对小球做的功为（ C ）
A. 零
B. -f h
C. -2f h
D. -4fh
拓展 ：从抛出至回到原出发点的过程中，
重力对小球做的功为多少？
在加速向左运动的车厢中，一个人用力 向前推车厢，如图所示。人相对车厢未移动， 则下列说法正确的是（ CD ） A. 人对车厢不做功 B. 人对车厢做负功 C. 推力对车做正功 D. 车对人做正功
人教版高中物理必修二第七章 功的计算方法优秀PPT
3.3 微元法
对于大小不变方向不断改变的力的功，通常用微元法处理．
例7：如图所示，摆球质量为m，悬线的长为L，把悬线拉 到水平位置后放手．设在摆球运动过程中空气阻力F阻的大小 不变，则下列说法正确的是 ( )
人教版高 中物理 必修二 第七章 功的计 算方法 优秀PP T
3.4 间接法 例8： 一个质量为m的小球，用长为L的轻绳悬挂
•
1.即便我们知道了制约宇宙的有关定 律，我 们仍然 不能利 用它们 去预言 遥远的 未来。 这是因 为物理 方程的 解会呈 现出一 种称作 混沌的 性质。 这表明 方程可 能是不 稳定的 ：在某 一时刻 对系统 作非常 微小的 改变， 系统的 未来行 为很快 会变得 完全不 同.
•
2.在不稳定或混沌的系统中，一般地 存在一 个时间 尺度， 初始状 态下的 小改变 在这个 时间尺 度将增 长到两 倍。在 地球大 气的情 形下， 这个时 间尺度 是五天 的数量 级，大 约为空 气绕地 球吹一 圈的时 间。
课堂小结
人教版高 中物理 必修二 第七章 功的计 算方法 优秀PP T
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•
7.中国这块大地上，存在过许多民族 。这许 多民族 ，不管 是共时 态存在 还是历 时态存 在，均 可以寻 到某种 内在的 关系。 族与族 之间的 关系有 两种： 一为血 缘性； 另为社 会性。 民族之 间不只 是存在 着血缘 性的关 系，也 还存在 社会性 的关系 ，其中 最主要 是文化 关系。
高一物理必修第二册《功》的教学设计
高中物理必修二《功》教学设计就有确定值.4.功是过程量,是力在空间的积累量.（多劳多得？）5.公式中的单位:F——牛(N);l——米(m);W ——焦(J).突破难点（三）正功和负功公式理解：功的计算式W=Flcosα包含cosα这一要素,通过数学知识的学习我们知道:随着α的变化,cosα的值也变化.指导学生利用数学知识讨论随α的变化,cosα的取值如何变化,从而得到功W的意义如何.画出各种情况下力做功的示意图.并通过示意图总结:1.当α=2π时,cosα=0,W=0.力F和位移l的方向垂直时,力F不做功;2.当α<2π时,cosα>0,W>0.这表示力F对物体做正功;3.当2π<α≤π时,cosα<0,W<0.这表示力F对物体做负功.有做功.①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功功的正负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。
当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起讨论总结:力F与物体位移l的夹角α的取值范围为0°≤α≤180°.那么,在这个范围之内,cosα可能大于0,可能等于0,还有可能小于0,从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0.1．在教师的引导下理解正功、负功从效果上和能量上的意义。
2．学会负功的两种等效说法，会比较功的大小。
拓展规律（四）计算总功的方法提出问题：刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解几个力对物体所做的功呢？例题：一个质量m=2 kg的物体,受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1=10 N作用,在水平地面上移动的距离l=2 m,物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2 N,求外力对物体所做的总功。
根据例题引出多个力对物体做功的求法：几个力对一个物体做功的代数和等于这几个力的合力对这个物体所做的功。
高中物理必修二所有公式汇总
高中物理必修二所有公式汇总1．恒力做功：W=Flcos α（α为F 方向与物体位移l 方向的夹角） （1）两种特殊情况：①力与位移方向相同：α=0，则W=Fl②力与位移方向相反：α=1800，则W=-Fl ，如阻力对物体做功（2）α<900，力对物体做正功；α=900，力不做功；900<α≤1800，力对物体做负功（3．、负．功代数和）；αcos l F W 合总= （4，升高为负，下降为正重力做功的特点：只跟起点和终点的位置有关，而跟物体运动的路径无关2．功率（单位：瓦特）时功率：P=Fv 瞬注意：交通工具发动机的功率指牵引力做功的功率：P=F牵vF 牵最小时即F牵=F 阻，a =0）3．重力势能：E P =mgh （h 是离参考面的高度，通常选地面为参考面），具有相对性4k 为弹簧的劲度系数，l ∆为弹簧的形变量） 5探究功与物体速度变化关系：结果为如下图所示（W -v 2关系）7．动能定理：在一个过程中合力对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化，即末动能减去初动能。
12K K E E W -=合或21223212121mv mv W W W -=⋅⋅⋅+++ 8．机械能：物体的动能、9能转化的）条件：只有重力．．．．做功或只有重力、弹簧弹力做功即动能只跟势能转化思路：对求变力做功、瞬间过程力做功、只关注初、末状态的，动能定理优势大大地方便！对求曲线运动、只关注初、末状态的，且不计摩擦的（只有动能与势能间相互转化）用机械能守恒定律较好！如下面的几种情况，用机械能守恒定律方便（不计阻力），若有阻力，则用动能定理来求速度、阻力做的功等。
1．运动的合成与分解：运动的合成与分解vv 2是指l、v、a的合成与分解。
由于位移、速度、加速度都是矢量，合成时均遵循平行四边形定则。
2．平抛运动及其规律：（1）平抛运动：物体以一定速度水平抛出，只受重力作用的运动（a=g，方向竖直向下）（2）处理方法：运动的合成与分解平抛运动可看成是由水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动的合成（3）规律：分位移x＝v0t y=h由抛出点高度决定）分速度v x＝v0v y=gt物体位移（合位移）大小3．圆周运动：（1秒rad/s ）（2）线速度与角速度、半径r的关系：v=rω（3）转速（n1秒转多少圈叫转速，转1圈的时间叫周期）θ)α)（4变化（5变化注意：向心力是指向圆心的合力．．，按效果命名的，不能说物体除受到其它力外又受到一个向心力。
临漳县第一中学人教版高中物理必修二 7.2《功》教学设计
《功》教学设计临漳县第一中学刘海叶一、教学课题人民教育出版社高中物理必修2第七章《机械能守恒定律》的第二节功二、教学对象临漳一中高一27班（64人）三、教材分析功这个概念虽然在初中物理中就已经涉及到，但是那只是一些概念上的简单认识，高中物理中，我们揭示功更重要的身份。
本章的第一节《追寻守恒量》是为引入功、进一步探究能量作铺垫的。
使学生很自然的联想到功和能是紧密联系在一起的。
因此在教学设计中紧紧围绕“功是能量转化的量度”这条主线展开。
这样不仅可以使学生明白“为什么要引入功”，同时也为后面学习重力势能、探究弹性势能的表达式、动能定律等知识打好基础。
可以这样说，“功是能量转化的量度”是贯穿于整个第七章的主线，在教学设计、探究过程中应始终立足于这条主线上。
四、教学目标（一）知识与技能1．理解功的概念，知道力和物体在力的方向上通过的位移是做功两个不可缺少的因素。
2．知道功的计算公式W=Flcosα，会用这个公式进行计算。
3．理解正功和负功的概念，知道在什么情况下力对物体做正功或负功。
4．知道什么是几个力对物体所做的总功，知道几个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的总功。
（二）过程与方法1、通过演示和事例，使学生掌握做功的两个因素。
2、在推导功的公式过程中，通过猜想、从特殊到一般，再从一般到特殊的理论论证等方法培养学生科学论证能力和推理能力，并渗透等效思想，有意识地培养学生的科学思维和科学方法。
（三）情感态度与价值观通过引导学生对教材所列知识的探究使学生不仅掌握所学的知识，而且掌握探究物理学科知识的方法，并与学习其它学科知识和生活技能的方法融会贯通，达到不仅教书、而且育人的目的。
五、学情分析学生在初中阶段已经学习了功的初步概念，对做功的两个必要因素已有所了解，同时还懂得了力的方向跟物体运动方向相同时，功的计算式W=F·s，但对于力的方向与运动方向不在同一直线上时，力所做的功还不会计算。
人教版 高中物理 必修二 第七章：7.2功(共31张PPT)
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⑷正、负功的含义：
①力对物体做正功时，力是推动物体运动，这种力叫 动力。力对物体做正功时，物体的速度会增大、动 能也会增加。故：正功表示施力物体输出能量，受 力物体获得能量。
②对物体做负功时，力是阻碍物体运动，这种力叫阻 力。力对物体做负功时，物体的速度会减小、动能 也会减小。故：负功表示施力物体获得能量，受力 物体输出能量。
即：功的正、负表示相互作用的物体之间能量的传递 方向。
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注：①阻力对物体做负功时，可以说成物体克服阻力 做“正”功。如：摩擦阻力对物体做－12J，可以说 成物体克服力做功12J的功。
②功的正、负号不表示大小，只表示物体能量 的得与失情况。
⑸力对物体不做功的条件：
①对方向不变的力：当θ=900时， W=0 。即当力的方 向与物体的位移方向垂直垂直时，力对物体不做功。
⑴WG=0，WfN=mgLsinαcosα，Wf=－mgLsinαcosα； ⑵W总=0
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例题6．一木块放在水平面上，一子弹水平射入木块 中，射入木块的深度为d，木块在水平面上的位移 为S，设子弹受到的平均阻力为f．求
⑴子弹克服阻力所作的功。
⑵子弹对木块做的功。
⑴ W克＝f（d＋S）；⑵ W＝fd
W W1 W2 Wn
注：求合力功时，一般先求各分力的功再求各个功 的代数和。
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3、变力功的计算
B、W1>0，W2=0， C、W1=0，W2>0， D、W1<0，W2>0，
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二、几种功的计算
1、恒力的功
例题1：质量为m的物体，从离水平面h处以初速度v0水 平抛出，求下落过程中，重力对物体做的功。
人教版高中物理必修二7-2功
（精心整理，诚意制作）第7章第2课时功基础夯实1．(20xx·嵊泗中学高一检测)关于功，下列说法中正确的是( )A．力和位移都是矢量，所以功也是矢量B．功只有大小而无方向，所以功是标量C．功的大小仅由力决定，力越大，做功越多D．功的大小仅由位移决定，位移越大，做功越多答案：B2．(20xx·福建六校高一检测)如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少( )A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一样多D．条件不足，无法判断答案：C解析：因为木箱匀速运动，小孩和大小所用的推力相等，又所走的位移相同所以做功一样多，C选项正确．3．(20xx·浙江海宁高一检测)一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则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．始终做正功答案：D解析：在加速、匀速、减速的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功．4．(20xx·辽师大附中高一检测)关于力对物体做功，如下说法正确的是()A．静摩擦力对物体一定不做功，滑动摩擦力对物体一定做功B．静摩擦力对物体可能做正功C．作用力的功与反作用力的功其代数和可能不为零D．合外力对物体不做功，物体一定处于平衡状态答案：BC5．(20xx·白鹭洲中学高一检测)如下图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向上匀速运动，下列说法中正确的是( )A．重力对人做负功B．摩擦力对人做正功C．支持力对人做正功D．合力对人做功为零答案：ACD解析：人随电梯向上匀速运动时只受重力和竖直向上的支持力，所以重力做负功，支持力做正功，合力为零所以做功为零，ACD正确．6．(20xx·江苏盐城中学高一检测)一物块置于水平地面上，在10N水平拉力作用下向前移动了5m，撤去拉力后又向前滑行了3m，在此过程中，拉力所做的功为( )A．20J B．30JC．50J D．80J答案：C解析：W＝FL＝50J7．物体A所受的力F随位移s发生如图所示的变化，求在这一过程中，力F 对物体做的功是多少？答案：6J解析：在“F－s”图象上，图象与坐标轴所围成的“面积”就表示力F对物体所做的功W＝12(3＋4)×2－12×1×2＝6(J)8．(20xx·××市七校联考)如图所示，在粗糙水平地面上，有一质量为25kg 的木箱，在一个大小为200N与水平方向成37°角斜向上的拉力F作用下，向右前进了30m，求作用在物体上的每个力所做的功及合外力做的功．(木箱与地面间的动摩擦因数为0.2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)答案：W F＝4800J W f＝－780J W N＝0 W G＝0W合＝4020J解析：拉力F做功W F＝Fs cos37°＝200×30×0.8J＝4800J重力G做功W G＝0支持力N做功W N＝0滑动摩擦力f做功W f＝－fs＝－μ(mg－F sin37°)s＝－0.2×(250－200×0.6)×30J＝－780J合外力做功W合＝W F＋W G＋W N＋W f＝(4800－780)J＝4020J能力提升1．(20xx·上海交大附中高一检测)以一定初速度竖直向上抛出一个小球，小球上升的最大高度为h，空气阻力大小恒定为f，则从抛出点到落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为( )A．0 B．－fhC．－2fh D．－4fh答案：C解析：因为阻力f的方向始终向后做负功，所以W f＝－2fh.2．(20xx·六校联考)物体在合外力作用下做直线运动的v－t图象如图所示，下列表述正确的是( )A．在0～1s内，合外力做正功B．在0～2s内，合外力总是做负功C．在1s～2s内，合外力不做功D．在0～3s内，合外力总是做正功答案：A解析：根据v－t图象，0～1s内，物体匀加速运动，所以合外力方向与运动方向相同，合外力做正功；1s～3s内，物体匀减速运动，所以合外力方向与运动方向相反，合外力做负功，因此0～3s内合外力先做正功后做负功，故只有选项A正确．3．(20xx·九江一中高一检测)如图所示，站在平板卡车上的人用水平力F推车，脚对车的静摩擦力向后为F f，则下列说法中正确的是( )A．当车匀速前进时，F和F f对车做的功代数和为零B．当车加速前进时，F和F f对车做的功代数和为正值C．当车减速前进时，F和F f对车做的功代数和为正值D．不管车如何运动，F和F f对车做的功代数和均为零答案：AC解析：对人匀速时受力平衡，则F＝F f，即A对；加速时对人有F f－F＝ma>0，即B错；减速时F－F f＝ma>0，即C对，D错．4．(20xx·长春十一中高一检测)如图所示，一物体(可视为质点)以一定的速度沿水平面由A点滑到B点，摩擦力做功W1；若该物体从A′沿两斜面滑到B′(此过程物体始终不会离开斜面)，摩擦力做的总功为W2，若物体与各接触面的动摩擦因数均相同，则( )A．W1＝W2B．W1>W2C．W1<W2D．不能确定W1、W2的大小关系答案：A解析：设AB间距离为L，则由A滑到B点，摩擦力做的功为W1＝－μmgL，由A′滑到B′摩擦力做的功为W2＝－μmg cosα·S上－μmg cosβ·S下＝－μmgL，故W1＝W2.5．(20xx·南宫中学高一检测)如图所示，质量为m的物块始终固定在倾角为θ的斜面上，下列说法中正确的是( )A．若斜面向右匀速移动距离s，斜面对物块没有做功B．若斜面向上匀速移动距离s，斜面对物块做功mgsC．若斜面向左以加速度a移动距离s，斜面对物块做功masD．若斜面向下以加速度a移动距离s，斜面对物块做功m(g＋a)s答案：ABC6．(20xx·云南玉溪一中高一检测)如图所示，物体A的质量为2kg，置于光滑的水平面上，水平拉力2N，不计绳子与滑轮的摩擦和滑轮的质量．在物体A 移动0.4m的过程中，拉力F做的功为________J.答案：1.6解析：物体移动0.4m，则拉力F的作用点移动0.8m，W＝F·x＝2×0.8J＝1.6J.7．如下图所示，水平的传送带以速度v＝6m/s顺时针运转，两传动轮M、N 之间的距离为L＝10m，若在M轮的正上方，将一质量为m＝3kg的物体轻放在传送带上，已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.3，在物体由M处传送到N处的过程中，传送带对物体的摩擦力做了多少功？(g取10m/s2)答案：54J。
高中物理第七章机械能守恒定律3功率课件新人教版必修2.ppt
6．额定功率． 指电动机、内燃机等动力机械在额定转速可以长 时间工作时的输出功率．
7．实际功率． 指电动机、内燃机等动力机械工作时实际消耗的功 率．实际功率往往小于额定功率，但在特殊情况下，如 汽车越过障碍时，可以使实际功率在短时间内大于额定 功率．
A．0.1g B．0.2g C．0.3g D．0.4g
解析：令汽车质量为 m，汽车行驶时的阻力 f＝0.1mg，
当汽车速度最大 vm 时，汽车所受的牵引力 F＝f，则有： P＝f·vm.当速度为v2m时有：P＝F·v2m.由以上两式可得：F
＝vPm＝
f·vm vm ＝2f.根据牛顿第二定律：
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F－f＝ma，所以 a＝Fm－f＝2fm－f＝mf ＝0.1mmg＝0.1g. 故 A 正确，B、C、D 均错误．
则匀加速直线运动的时间 t＝va＝120s＝5 s. (3)3 s 末的速度 v3＝at′＝2×3 m/s＝6 m/s，则 3 s 末 的功率 P3＝Fv3＝8 000×6 W＝48 kW. 答案：(1)4 000 N (2)5 s (3)48 kW
题后反思
机车启动问题中几个物理量的求法
1．机车的最大速度 vm 的求法：机车达到匀速前进时 PP
(2)落地功率是瞬时功率．
1．平均功率．
—
P
＝Wt ；若 F 为恒力，则—P
＝F—v
cos α.
平均功率表示在一段时间内做功的平均快慢．平均
功率与某一段时间(或过程)相关，计算时应明确是哪个力
在哪段时间(或过程)内做功的功率．
2．瞬时功率． P＝Fv·cos α(α 表示力 F 的方向与速度 v 的方向间的 夹角)，它表示力在一段极短时间内做功的快慢程度．瞬 时功率与某一时刻(或状态)相关，计算时应明确是哪个力 在哪个时刻(或状态)做功的功率．
高中物理必修2功和功率汇总
一、功的概念1.功的定义(1)一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，这个力就对物体做了功(2)做功的两个条件：力和在力的方向上发生位移2.功的计算(1)功的表达式：W = F·scosα。
其中s是物体位移的大小，α是力与物体位移的夹角。
这个公式可以理解为力投影到位移方向上，或位移投影到力的方向上注意：①W = F·scosα只能用来计算恒力做功，变力做功则不适合②公式力的F与S应具有同时性：计算力F做功时所发生的位移，必须是在同一个力F持续作用下发生的；③某个力F对物体做的功，与物体是否还受到其他力或其他力是否做功以与物体的运动状态都无关。
（比如上图求F做功时，物体还受到重力、重力不过功，但这些与所求W无关。
同上图，不管物体匀速运动，加速运动或减速运动，W都应该为F·scosα）④位移s在计算时必须选择同一参考系，一般选地面(2)功的单位：焦耳，简称焦，符号J。
1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m 的位移时所做的功例1.下面距离的情况中所做的功不为零的是（）A.举重运动员，举着杠铃在头上停留3s，运动员对杠铃做的功B.木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功C.一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D.自由落体运动中，重力对物体做的功二、正功和负功1.功的正负功是标量，只有大小没有方向，力对物体做正功还是负功，由F和s方向间的夹角大小来决定。
根据W=F·scosα知(1)正功：当0≤α＜90°时，cosα＞0，则W＞0，此时力F对物体做正功。
(2)不做功：当α= 90°时，cosα= 0，则W = 0，即力对物体不做功(3)负功：当90°＜α≤180°时，cosα＜0，则W＜0，此时力F对物体做负功，也叫物体克服力F做功2.功的正负的物理意义因为功是描述力在空间位移上累积作用的物理量，是能量转化的量度，能量是标量，相应的功也是标量。
2018版高中物理人教版必修2课件：第七章 机械能守恒定律 第1节 追寻守恒量—能量 第2节 功
【学习目标】 1.了解功的概念及历史发展历程,知道功的实质是能量转化的量度. 2.理解功的概念,会用功的公式计算功,知道功是标量,理解功的正负是由力和 位移的方向夹角的余弦值决定,不表示方向. 3.明白分力做功,总功和变力做功的求解方法,再一次体会微元法的处理方法. 4.结合实际生活经验,尝试解释生活中的相关现象,体验物理和实际生活的密切 联系.
〚核心点拨〛 支持力FN与位移的夹角为90°,重力与位移的夹角为90°,摩 擦力与位移的夹角为180°,拉力与位移的夹角为θ.
解析:根据功的概念可知,拉力做功为W=FLcos θ,选项A错误;雪橇受地面 的摩擦力为μ(mg-Fsin θ),所以滑动摩擦力做功为-μ(mg-Fsin θ)L,选项 B错误;重力和支持力的方向为竖直方向,而位移的方向为水平方向,所以支 持力和重力做功为零,选项C错误;雪橇匀速运动,合力为零,合力做功为零,选 项D正确.
探寻基本知识 感悟解题规律 测评学习效果
探寻基本知识·树立物理观念
知识点一 追寻守恒量 【情境导学】 请同学们阅读课本上关于人类追寻自然规律中守恒的量的历史进程,结合自 身感受说说你的认识.
【知识梳理】 1.伽利略斜面实验探究 (1)实验现象:让静止的小球沿一个斜面滚下,小球将滚上另一个对接斜面, 没有摩擦时,hA=hB,如图所示.
符号 其中F,l,cos α分别表示 力的大小 、位移的大小、力与位移
含义 方向夹角的余弦
符号 单位
F的单位是牛顿,l的单位是米,W的单位是牛·米,即_焦__耳__
2.正功和负功
(1)当α= π 时,cos α=0,则W=0,即力对物体 不做功 .
2
(2)当α< π
时,cos
α>0,则W>0,即力对物体
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探究2：推导功的表达式？ 1、当力的方向与物体的运动方向一致 ？
物体在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为L，如
图所示，则力F对物体所做的功为：
W=FL
2、当如果力的方向与运动方向垂直？
F
匀速运动
L
当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力
的方向上没有发生位移，力对物体不做功，
即做功为零。
即 W＝0
3、当力的方向与位移方向成某一角度时？ 物体在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水 平方向向前行驶的距离为L ，如图所示，求力F 对物体所做的功。
(3) 当π ≥α＞π /2时，cosα＜0，W＜0。这表 示力对物体做负功。
例如，推着小车跑动的人，到达目的地减速 时，人向后拉车的力F对车做负功(如图)。
探究3：正功和负功什么意义呢？
正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效 果是促进物体的运动，是动力做功。 负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效 果是阻碍了物体运动，是阻力做功。 一个力对物体做负功，也可说成物体克服这 个力做了功（取正值） 例：某一物体以一定初速度在粗糙水平面做 匀减速直线运动，若阻力做－20J功，
二、课堂互动案
探究1、力做功的必要因素
物体静止
只有力，没有位移， 故力不做功
力与位移方向相同，力做功
力与位移方向垂直，故力不做功
有力有位移,拉力做功
思考:在什么条件下说力对物体做功呢？
结论1：力做功的两个必要因素： 力和物体在力的方向上发生的位移
功的概念
如果一个物体受到力的作用, 并且在力
的方向上发生了位移, 我们就说这个力对物 体做了功.
α
S
F 答案： α F
α
S
丙
丁
答案： π- α
(1)当α=π /2时，cosα=0，W=0。这表示力F的 方向跟位移的方向垂直时，力F不做功。 例如，物体在水平桌面上运动，重力G和支 持力FN都跟位移方向垂直，这两个力都不做功(如 图)。
(2) 当α＜π /2时，cosα＞0，W＞0。这表示力 F对物体做正功。 例如，人用力拉车前进时，人的拉力F对车做 正功(如图)。
①求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和． ②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功．
作用在物体上的力 1、做功的两个不 可缺少的因素
在力的方向上移动的位移
W = F l cosα 2、功的计算 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 果功的正负既不表示方向，也不表示大小。 4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也等于 合力对物体所做的功。
F F
F α
L
拉力F做的功W = ？
F
F α
l
分析：
F2
α
F F1
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
∵ W1= F1l = F COSαl W2 = 0
W = W1 + W2
∴
W = F l COSα
思考：若将位移 l 分解,结果如何?
l1 F α 90
。
l
l1=l cosα l2=l sinα W1= Fl 1= F lcos α W2= 0 W= F lcos α
l2
功的公式：
1、公式：
W = F L cosα
力对物体所做的功，等于力的大小(F)、位移的大小 (L)、力与位移夹角余弦(cosα)这三者的乘积 2、单位 国际单位：焦耳（焦） 单位符号：J
黄梅二中 高一物理组
一、自主探究案
列车在机车牵
引力的作用下 ? 能增加
木头在起重机
的拉力作用下 ? 能增加
握力器在手的压力作用下
？ 能增加
检测预习效果
1.功和能是两个密切联系的物理量，即如果物体在力 能 的作用下_____发生了变化，这个力一定对物体做 了功，功在能的转化过程中担任重要的角色。 2、功的概念：一个物体受到力的作用， 且在力的方向上发生了位移 ，这个力就对物体做了功。 3、做功的两个不可缺少的因素是_____________和 力 _________________________. 物体在力的方向上发生的位移 4、纤夫拉船的力的方向与船前进的方向有一定的夹 角，不在同一方向上，拉力对船做不做功？做了功 5、在国际单位制单位中，功的单位是 焦耳 ，用符号 J 来表示. 1N的力使物体在力的方向上发生1m的位 移时所做的功为 1 J. 6、你认为功是矢量还是标量？5J的功与-8J的功哪个 多？ -8J 标量
也可以讲物体克服阻力做了20J功。
功是标量，但有正负。功的正负只表示力做功 的效果, 既不表示方向 ,也不表示大小。即：表 示是动力或阻力做功。
思考：比较－8J的功与5J的功大小？
探究4：如何求几个力做功？
例题：一个质量m=150kg的物体，受到水平方向的拉力 F=500N，在水平地面上由静止开始移动了l=5m。物体 与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求： （1）各个力对物体所做的功 （2）各个力对物体做功的代数和 （3）物体所受的合力 （4）合力对物体做的功 思考：求解几个力对物体所做的总功有哪些方法？
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N· m 思考： １Ｊ什么物理 意义呢？
思考：一同学在操场上踢球，飞起一脚用50N法中正确的是
A．０J A
B.1000J
C.无法求出
注意：公式中的F和L必须具备同时性
练习:课本54页第1题
思考：如何辨认力的方向与位移方向的夹角？ F F S S α α 甲 答案：π- α 答案：α 乙