机械能及其守恒定律PPT教学课件
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f
mg
mg
f
h
例3：倾角为370的斜面固定在水平地面上，总长度为 10m，质量m=1kg的物体以v0=5m/s的初速度从斜面 中点处滑上斜面，已知物体和斜面的摩擦因数为0.5， 求物体运动到斜面底端的过程中，滑动摩擦力做的 功。（取g=10m/s2）
例4、物体质量m=2kg放在水平地面上，已知物 体与地面间的动摩擦因数为0.5，在水平地面 上受到与水平面成37o角斜向上的拉力F=20N 作用，经过5s后撤去F，物体运动一段时间 后停止，求整个过程中摩擦力做功？
Does he/she have……? Yes,he/she does. /dQ z/ No,he/she doesn`t. /dQ zn t/
He/she has…… /hA z/
/`rA kI t/ baseball bat
tennis racket
/bA t/
用 have or has 填空。 第三人称单数用has，非第三人称单数和复数用have.
第五章 机械能及其守恒定律
第2节 功(Work)
回忆初中知识： 做功的两个必要因素：
{力 物体在力的方向上通过一定的距离
发生位移
公式: W= Fl 功的单位: 焦耳 符号: J
如图,物块在水平拉力F作用下发生位移l
FN
f
F
l
F
mg
拉力F 做功 W= Fl 重力mg 不做功 支持力FN不做功
回忆初中知识： 做功的两个必要因素：
WF F l cos 0 2.4104 J
Wf f l cos180 2103J
f
x
v0t
1 2
at
2
y
x
FN a F
a 2x 1m/s2 t2
f
37
{ Fy F mg sin 37 f ma FN mg cos 37 f FN
37
mg
F mg sin 37 f ma 9.4N
(F cos mg sin)s
本节课内容：
进一步运用和体会功的计算公式
本节课目的：
熟练掌握和运用功的计算公式
复习：如图所示, 光滑斜面长为 l ,底角为 ，固
定在水平地面上，一质量为 m 的物块（不计
大小）由斜面顶端开始下滑,求物块下滑至底
端的过程中各力做的功.
FN
mg l
例1．如图所示，质量为m的物块与倾角为 的
如何判断力的方向与位移的方向之间的夹角？
数学知识： 两条直线的夹角
0 90
两条有向线段的夹角
0 180
W Fl cos (0 180)
讨论:
①当 0 90 时,W > 0，力对物体做正功；
②当 90 时,W = 0，力对物体不做功；
③当 90 180时,W < 0，力对物体做负功,
或说成物体克服这个力做功.
小车的位移为 l ，水平向右，求外力 F 做的功
F
F
l
l
甲
乙
F
lF
l
丙
丁
思考：功是标量还是矢量？
如何判断一个物理量是标量还是矢量？
1、标量没有方向，矢量有方向 2、运算法则
标量代数相加减，矢量加减满足平行四边形法则
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。
4N
W1 18J
W2 32J
W总 50J 代数和
3N
F=5N
结论：功是标量
功的正、负号不表示方向，仅表示做功的效果不同
计算几个力所做总功的方法：
（1）先求出这几个力的合力 F 的大小和方向， 再求合力 F 所做的功，即为总功．
W Fl cos
（2）先求出各个力所做的功，再求其代数和．
W1 F1l cos1 W2 F2l cos2 W W1 W2 F1l cos1 F2l cos2
上节课的学习内容：
1、功的计算公式 W Fl cos
只适用于求恒力做功
如何处理变力做功的问题
{ 大小不变、方向变
怎样的力称为变力？ 方向不变、大小变 大小、方向都变
例1： F
例2：物体以某一初速度竖直上抛，空气阻力恒 为f，物体上升的最大高度为h，求物体落回 原处的过程中，空气阻力做的功。
h
总结一对摩擦力的做功情况? 总结一对作用力与反作用力的做功情况?
第五章 机械能及其守恒定律
第2节 功(Work) 第三课时
上节课的学习内容：
1、功的计算公式 W Fl cos
只适用于求恒力做功 2、弹力方向与接触面垂直，但弹力不一定做功 3、一对静摩擦力的做功情况
一对滑动摩擦力的做功情况 4、一对作用力、反作用力的做功情况
x
A
B
L
A
B
分析m： FN1 Ff
x+L
mg
Wf f (x L) cos180 mg(x L)
分析M：
FN2
Ff′
x
Mg
FN1
Wf f x cos 0 mgx
F2
F1
f
l
f′ l′
f 和 f ′都做负功，但不一定相等
总结一对滑动摩擦力的做功情况
▪ 可能一个做负功，一个不做功 ▪ 可能一个做负功，一个做正功，但和为负值 ▪ 可能都做负功，但不一定相等
第五章 机械能及其守恒定律
第2节 功(Work) 第二课时
上节课的学习内容：
1、功的计算公式 W Fl cos
只适用于求恒力做功 2、求几个力的总功
（1）先求合力 （大小和方向），再求合力做的功 （2）先求出各个力所做的功，再求其代数和．
作业评讲：
y F
a mg
Fy F mg f ma a 1m/s2
Do they /we have ……? Yes,they /we do. No,they /we don`t. They /we have ……
television (TV) /`telIviVEn/
Task 2
Groupwork: ask and answer like this: A:Do we/they have a/an _____? B:No, we/they don’t. We/They have a/an…. A:Do we/they have a/an ______? C: Yes, we/they do.
mg l
例3: 如图所示，在倾角α = 37°的斜面上，质 量m=10 kg的物体在平行斜面向上的拉力 F = 120 N作用下，沿斜面上滑距离l = 2 m， 已知物体与斜面间动摩擦因数μ = 0.5。 （1）计算各力对物体做的功； （2）计算物体所受各力所做的总功。 （取g = 10 m/s2）
I have ……
Ping-pong /`piN p N/
television (TV) /`te lI vi VEn/
Task 1
▪ Groupwork: ask and answer like this: ▪ A:Do you have a/an _____? ▪ B:No, I don’t.I have a/an…. ▪ A:Do you have a/an ______? ▪ C: Yes, I do.
Wf
f
0
l
0
f 0做负功， f 0′做正功，和为零
总结一对静摩擦力的做功情况
▪ 相对地面静止，都不做功
▪ 相对地面运动，一个做正功，另一个做负 功，和为零
匀速运动
FN
f
F
mg
f 做负功
F f′
f ′不做功
例2 ．质量为M的长木板放在光滑的水平面上， 一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面 从A点滑至B点在木板上前进了L，而木板前 进x，若滑块与木板间摩擦因数为μ，求摩 擦力对滑块、对木板做功各为多少．
静止
FN
f0
mg
f0′
f 0不做功， f 0′也不做功
物体随着传送带一起向上匀速运动
FN
l f0
l
mg
f0′
Wf 0 f0 l
Wf
f
0
l
0
f 0做正功， f 0′做负功，和为零
两物体在拉力F作用下 一起向右匀速运动
F
FN1
FN2
l
f0
F
mg
f
l f0′
mg FN1 ′
Wf 0 f0 l
basketball /`ba:s ki t b l/
baseball /`bei s b ll
volleyball /`v li b
soccer ball l/ /'s k (r)
b l/
tennis /`ten I s/
/hA v/ Do you have ……? Yes , I do. /d :/ No, I don`t. /d n t/
例1 : 一个质量 m = 150kg 的雪橇，受到与水平方
向成 37角斜向上方的拉力F =500N，在
水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面的 滑动摩擦力 f =100N，求力对物体所做的总功。
例2 : 如图所示, 光滑斜面长为 l ,底角为 ，固
定在水平地面上，一质量为 m 的物块（不 计大小）由斜面顶端开始下滑,求物块下滑 至底端的过程中各力做的功. FN
Wf总=-1200J
Ff /N
0
60 120 180 x/m
-2
-4
-6
-8
-10
Wf总即图像与x轴所围的面积
例5、物体受到一个与位移同方向的力F，其 大小随位移的变化关系，求力F在物体位移 0～50cm过程中做的功
F/N
25
答案：
20 15 10
(0.05×2.5) ×57 =7.125
5
O 10 20 3040 50 x/cm
斜面体相对静止，当斜面体沿水平面向左匀 速运动位移 x 时，求物块所受重力、支持力、 摩擦力做的功及合力做的功．
FN
f0
x
F
mg
例3、小物块位于光滑斜面上，斜面位于光滑的水平地 面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程
中，斜面对小物块的作用力 （ ）
A．垂直于接触面，做功为零 B．垂直于接触面，做功不为零 C．不垂直与接触面，做功为零 D．不垂直于接触面，做功不为零
1. I h_a_v_ethree friends in England. 2. They__h_a_v_ea big room in China. 3. Harry __h_a_s two cats. 4. Jeff and Jean __h_aav son. 5. She __h_a_s a big aepple. 6.Do you__h_a_vea bag ? 7.Bob’s brother __h_aasnice watch.
l 1 at 2 2m 2
WF F l cos 0 18.8J
y FN
f mg
{F cos mg sin f FN F sin mg cos
x
f FN
f F cos mg sin
F
WG mg s cos(90 )
mgs sin
WF F s cos
WFN 0 W f f s cos180
F
例4:如图所示,物体A放置在水平桌面上，其右侧 固定着一个定滑轮O，细绳跨过定滑轮,一端P 固定在墙壁上，在另一端Q用水平力F向右， 物体A向右滑动l的过程中，力F对物体A做了 多少功?（上、下两段绳均保持水平，不计滑 轮及绳的质量）
OQ A
F
P
小结:
W Fl cos 只适用于求恒力做功
功是标量，没有方向、但是有正负. 正代表动力做功,使物体的能量增加， 负代表阻力做功,使物体的能量减少．
方案2：分解位移
F
l∥
F
l
lP l cos
WP Fl cos
l⊥
结论： W Fl cos
l l sin
W 0
其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角
W Fl cos
说明: ① F 表示力的大小，l 表示位移的大小，
表示力的方向和位移的方向之间的夹角
②只适用于求恒力做功
③力和位移必须具备同时性
{力 物体在力的方向上 发生位移
力的方向和位移的方向相同时，W = Fl 力的方向和位移的方向垂直时，不做功
？ 力的方向和位移的方向夹角 时
方案1：分解力
F⊥
F
F
F∥
l
FP F cos F F sin
WP Fl cos
W 0
结论： W Fl cos
其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角
例六：如图所示，用竖直向下的力将木块缓 慢地压入池中，木块边长为a，求从开始到木 块全部浸入水中浮力做功。
F
F浮 x
F浮 ga2 x
F
ga3
O
a
x
W浮
1 2
ga4
期待您的意见与建议： wangxj@ 谢谢！
Unit 5 Do you have a soccer ball?
F
37
FN1 F f1
FN2 f2
mg Fsin37 °+FN1=mg Ff1=μFN1
mg FN2=mg Ff2=μFN2
从受力分析可以看出摩擦力是变力， 所以我们不能整个过程用功的公式求 解，那么怎么办呢？请同学们思考。
答案：
Ff1=4N、x1=75m、Wf1=-300J Ff2=10N、x2=90m、Wf2=-900J
mg
mg
f
h
例3：倾角为370的斜面固定在水平地面上，总长度为 10m，质量m=1kg的物体以v0=5m/s的初速度从斜面 中点处滑上斜面，已知物体和斜面的摩擦因数为0.5， 求物体运动到斜面底端的过程中，滑动摩擦力做的 功。（取g=10m/s2）
例4、物体质量m=2kg放在水平地面上，已知物 体与地面间的动摩擦因数为0.5，在水平地面 上受到与水平面成37o角斜向上的拉力F=20N 作用，经过5s后撤去F，物体运动一段时间 后停止，求整个过程中摩擦力做功？
Does he/she have……? Yes,he/she does. /dQ z/ No,he/she doesn`t. /dQ zn t/
He/she has…… /hA z/
/`rA kI t/ baseball bat
tennis racket
/bA t/
用 have or has 填空。 第三人称单数用has，非第三人称单数和复数用have.
第五章 机械能及其守恒定律
第2节 功(Work)
回忆初中知识： 做功的两个必要因素：
{力 物体在力的方向上通过一定的距离
发生位移
公式: W= Fl 功的单位: 焦耳 符号: J
如图,物块在水平拉力F作用下发生位移l
FN
f
F
l
F
mg
拉力F 做功 W= Fl 重力mg 不做功 支持力FN不做功
回忆初中知识： 做功的两个必要因素：
WF F l cos 0 2.4104 J
Wf f l cos180 2103J
f
x
v0t
1 2
at
2
y
x
FN a F
a 2x 1m/s2 t2
f
37
{ Fy F mg sin 37 f ma FN mg cos 37 f FN
37
mg
F mg sin 37 f ma 9.4N
(F cos mg sin)s
本节课内容：
进一步运用和体会功的计算公式
本节课目的：
熟练掌握和运用功的计算公式
复习：如图所示, 光滑斜面长为 l ,底角为 ，固
定在水平地面上，一质量为 m 的物块（不计
大小）由斜面顶端开始下滑,求物块下滑至底
端的过程中各力做的功.
FN
mg l
例1．如图所示，质量为m的物块与倾角为 的
如何判断力的方向与位移的方向之间的夹角？
数学知识： 两条直线的夹角
0 90
两条有向线段的夹角
0 180
W Fl cos (0 180)
讨论:
①当 0 90 时,W > 0，力对物体做正功；
②当 90 时,W = 0，力对物体不做功；
③当 90 180时,W < 0，力对物体做负功,
或说成物体克服这个力做功.
小车的位移为 l ，水平向右，求外力 F 做的功
F
F
l
l
甲
乙
F
lF
l
丙
丁
思考：功是标量还是矢量？
如何判断一个物理量是标量还是矢量？
1、标量没有方向，矢量有方向 2、运算法则
标量代数相加减，矢量加减满足平行四边形法则
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。
4N
W1 18J
W2 32J
W总 50J 代数和
3N
F=5N
结论：功是标量
功的正、负号不表示方向，仅表示做功的效果不同
计算几个力所做总功的方法：
（1）先求出这几个力的合力 F 的大小和方向， 再求合力 F 所做的功，即为总功．
W Fl cos
（2）先求出各个力所做的功，再求其代数和．
W1 F1l cos1 W2 F2l cos2 W W1 W2 F1l cos1 F2l cos2
上节课的学习内容：
1、功的计算公式 W Fl cos
只适用于求恒力做功
如何处理变力做功的问题
{ 大小不变、方向变
怎样的力称为变力？ 方向不变、大小变 大小、方向都变
例1： F
例2：物体以某一初速度竖直上抛，空气阻力恒 为f，物体上升的最大高度为h，求物体落回 原处的过程中，空气阻力做的功。
h
总结一对摩擦力的做功情况? 总结一对作用力与反作用力的做功情况?
第五章 机械能及其守恒定律
第2节 功(Work) 第三课时
上节课的学习内容：
1、功的计算公式 W Fl cos
只适用于求恒力做功 2、弹力方向与接触面垂直，但弹力不一定做功 3、一对静摩擦力的做功情况
一对滑动摩擦力的做功情况 4、一对作用力、反作用力的做功情况
x
A
B
L
A
B
分析m： FN1 Ff
x+L
mg
Wf f (x L) cos180 mg(x L)
分析M：
FN2
Ff′
x
Mg
FN1
Wf f x cos 0 mgx
F2
F1
f
l
f′ l′
f 和 f ′都做负功，但不一定相等
总结一对滑动摩擦力的做功情况
▪ 可能一个做负功，一个不做功 ▪ 可能一个做负功，一个做正功，但和为负值 ▪ 可能都做负功，但不一定相等
第五章 机械能及其守恒定律
第2节 功(Work) 第二课时
上节课的学习内容：
1、功的计算公式 W Fl cos
只适用于求恒力做功 2、求几个力的总功
（1）先求合力 （大小和方向），再求合力做的功 （2）先求出各个力所做的功，再求其代数和．
作业评讲：
y F
a mg
Fy F mg f ma a 1m/s2
Do they /we have ……? Yes,they /we do. No,they /we don`t. They /we have ……
television (TV) /`telIviVEn/
Task 2
Groupwork: ask and answer like this: A:Do we/they have a/an _____? B:No, we/they don’t. We/They have a/an…. A:Do we/they have a/an ______? C: Yes, we/they do.
mg l
例3: 如图所示，在倾角α = 37°的斜面上，质 量m=10 kg的物体在平行斜面向上的拉力 F = 120 N作用下，沿斜面上滑距离l = 2 m， 已知物体与斜面间动摩擦因数μ = 0.5。 （1）计算各力对物体做的功； （2）计算物体所受各力所做的总功。 （取g = 10 m/s2）
I have ……
Ping-pong /`piN p N/
television (TV) /`te lI vi VEn/
Task 1
▪ Groupwork: ask and answer like this: ▪ A:Do you have a/an _____? ▪ B:No, I don’t.I have a/an…. ▪ A:Do you have a/an ______? ▪ C: Yes, I do.
Wf
f
0
l
0
f 0做负功， f 0′做正功，和为零
总结一对静摩擦力的做功情况
▪ 相对地面静止，都不做功
▪ 相对地面运动，一个做正功，另一个做负 功，和为零
匀速运动
FN
f
F
mg
f 做负功
F f′
f ′不做功
例2 ．质量为M的长木板放在光滑的水平面上， 一个质量为m的滑块以某一速度沿木板表面 从A点滑至B点在木板上前进了L，而木板前 进x，若滑块与木板间摩擦因数为μ，求摩 擦力对滑块、对木板做功各为多少．
静止
FN
f0
mg
f0′
f 0不做功， f 0′也不做功
物体随着传送带一起向上匀速运动
FN
l f0
l
mg
f0′
Wf 0 f0 l
Wf
f
0
l
0
f 0做正功， f 0′做负功，和为零
两物体在拉力F作用下 一起向右匀速运动
F
FN1
FN2
l
f0
F
mg
f
l f0′
mg FN1 ′
Wf 0 f0 l
basketball /`ba:s ki t b l/
baseball /`bei s b ll
volleyball /`v li b
soccer ball l/ /'s k (r)
b l/
tennis /`ten I s/
/hA v/ Do you have ……? Yes , I do. /d :/ No, I don`t. /d n t/
例1 : 一个质量 m = 150kg 的雪橇，受到与水平方
向成 37角斜向上方的拉力F =500N，在
水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面的 滑动摩擦力 f =100N，求力对物体所做的总功。
例2 : 如图所示, 光滑斜面长为 l ,底角为 ，固
定在水平地面上，一质量为 m 的物块（不 计大小）由斜面顶端开始下滑,求物块下滑 至底端的过程中各力做的功. FN
Wf总=-1200J
Ff /N
0
60 120 180 x/m
-2
-4
-6
-8
-10
Wf总即图像与x轴所围的面积
例5、物体受到一个与位移同方向的力F，其 大小随位移的变化关系，求力F在物体位移 0～50cm过程中做的功
F/N
25
答案：
20 15 10
(0.05×2.5) ×57 =7.125
5
O 10 20 3040 50 x/cm
斜面体相对静止，当斜面体沿水平面向左匀 速运动位移 x 时，求物块所受重力、支持力、 摩擦力做的功及合力做的功．
FN
f0
x
F
mg
例3、小物块位于光滑斜面上，斜面位于光滑的水平地 面上，从地面上看，在小物体沿斜面下滑的过程
中，斜面对小物块的作用力 （ ）
A．垂直于接触面，做功为零 B．垂直于接触面，做功不为零 C．不垂直与接触面，做功为零 D．不垂直于接触面，做功不为零
1. I h_a_v_ethree friends in England. 2. They__h_a_v_ea big room in China. 3. Harry __h_a_s two cats. 4. Jeff and Jean __h_aav son. 5. She __h_a_s a big aepple. 6.Do you__h_a_vea bag ? 7.Bob’s brother __h_aasnice watch.
l 1 at 2 2m 2
WF F l cos 0 18.8J
y FN
f mg
{F cos mg sin f FN F sin mg cos
x
f FN
f F cos mg sin
F
WG mg s cos(90 )
mgs sin
WF F s cos
WFN 0 W f f s cos180
F
例4:如图所示,物体A放置在水平桌面上，其右侧 固定着一个定滑轮O，细绳跨过定滑轮,一端P 固定在墙壁上，在另一端Q用水平力F向右， 物体A向右滑动l的过程中，力F对物体A做了 多少功?（上、下两段绳均保持水平，不计滑 轮及绳的质量）
OQ A
F
P
小结:
W Fl cos 只适用于求恒力做功
功是标量，没有方向、但是有正负. 正代表动力做功,使物体的能量增加， 负代表阻力做功,使物体的能量减少．
方案2：分解位移
F
l∥
F
l
lP l cos
WP Fl cos
l⊥
结论： W Fl cos
l l sin
W 0
其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角
W Fl cos
说明: ① F 表示力的大小，l 表示位移的大小，
表示力的方向和位移的方向之间的夹角
②只适用于求恒力做功
③力和位移必须具备同时性
{力 物体在力的方向上 发生位移
力的方向和位移的方向相同时，W = Fl 力的方向和位移的方向垂直时，不做功
？ 力的方向和位移的方向夹角 时
方案1：分解力
F⊥
F
F
F∥
l
FP F cos F F sin
WP Fl cos
W 0
结论： W Fl cos
其中 为力的方向与位移的方向之间的夹角
例六：如图所示，用竖直向下的力将木块缓 慢地压入池中，木块边长为a，求从开始到木 块全部浸入水中浮力做功。
F
F浮 x
F浮 ga2 x
F
ga3
O
a
x
W浮
1 2
ga4
期待您的意见与建议： wangxj@ 谢谢！
Unit 5 Do you have a soccer ball?
F
37
FN1 F f1
FN2 f2
mg Fsin37 °+FN1=mg Ff1=μFN1
mg FN2=mg Ff2=μFN2
从受力分析可以看出摩擦力是变力， 所以我们不能整个过程用功的公式求 解，那么怎么办呢？请同学们思考。
答案：
Ff1=4N、x1=75m、Wf1=-300J Ff2=10N、x2=90m、Wf2=-900J