新沪科版高一物理必修二课件3A3.3 研究功与功率 第一课时 功 (共15张PPT)
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上海科教版高中物理必修2课件 研究功与功率 课件3
课
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 必修2
教
课
学
堂
教
互
法 分
3．探究交流
析
动 探 究
达喀尔拉力赛是勇敢者的游戏，是最艰苦的拉力赛，汽
车正在进行比赛，汽车爬坡时，司机必须换低速挡，其目的
教
当
学 方
是什么？
堂 双
案
基
设
达
计
【提示】 由P＝Fv知，当汽车的功率一定时，牵引力 标
F与速度v成反比，由于上坡时需要较大的牵引力，所以必
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
HK ·物理 必修2
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
教 学 方 案 设 计
课 前 自 主 导 学
菜单
HK ·物理 必修2
课 堂 互 动 探 究
当 堂 双 基 达 标
课 时 作 业
教 学 教 法 分 析
关，跟物体的运动状态无关．
教
当
学 方
堂
2．力F与位移s必须具有同时性，即s必须是力F作用过 双
案
基
设 计
程中的位移．
达 标
3．计算功时一定要明确计算的是哪个力对哪个物体在
课 哪段位移过程中所做的功．
前
课
自
时
主
作
导
业
学
菜单
HK ·物理 必修2
前
课
自 主
④物理意义：功率是表示做功
快慢 的物理量，即表示
第一节功(课件)-高一物理备课精品课堂(沪科版2020上海必修第二册)
W=-Fs<0
物体克服阻力做功
自主活动
物块在力F 作用下，在水平面上发生一段位移S，
设在这四种情况下力﹑位移的大小都相同: F＝10N，
S＝2m，θ的大小如图所示。求这四种情况下力F对物
体所做的功。
思考：哪个力做功多？
大小只看绝对值
【计算功的一般步骤】
（1）确定研究对象—受力物体
（2）对物体进行受力分析，画出物体的受力示意图
方法②：先把合力求出来，然后用公式计算合
力所做的功，W总= F合scosθ；（一般不用）
5.功的图示
F
F0
O
x0
图7–9
像
xf
恒力的力–位置图
x
F-X图线下阴影
面积表示在一段
位移上力做的功
F ΔWi = FiΔxi
F
Fi
x0
xf x
x0
Δxi
（a）图7–10 变力的力–位置图像（b）
xf x
图7–10 （a）中无限多窄条矩形的面积进行累加，其结果正
去推力，随即在重力作用下落至水平地面上的 C 处，包裹与平台间的动摩擦
因数μ=0.2，分别求包裹受的每个力做的功及这些力做的总功。（忽略阻力
）
解：
B
A
θ
F
h
φ
s′
C
图7–7 工力做功
2.功的正负
3.重力做功
4.合力做功
5.功的图示
1、用水平恒力F作用于质量为m的物体上，使之在光滑的
D
）
A、1000J、50J
B、1000J、0
C、0、50J
D、条件不足无法确定、0
【例题3】如图所示，小物块A位于光滑的斜面上，
物体克服阻力做功
自主活动
物块在力F 作用下，在水平面上发生一段位移S，
设在这四种情况下力﹑位移的大小都相同: F＝10N，
S＝2m，θ的大小如图所示。求这四种情况下力F对物
体所做的功。
思考：哪个力做功多？
大小只看绝对值
【计算功的一般步骤】
（1）确定研究对象—受力物体
（2）对物体进行受力分析，画出物体的受力示意图
方法②：先把合力求出来，然后用公式计算合
力所做的功，W总= F合scosθ；（一般不用）
5.功的图示
F
F0
O
x0
图7–9
像
xf
恒力的力–位置图
x
F-X图线下阴影
面积表示在一段
位移上力做的功
F ΔWi = FiΔxi
F
Fi
x0
xf x
x0
Δxi
（a）图7–10 变力的力–位置图像（b）
xf x
图7–10 （a）中无限多窄条矩形的面积进行累加，其结果正
去推力，随即在重力作用下落至水平地面上的 C 处，包裹与平台间的动摩擦
因数μ=0.2，分别求包裹受的每个力做的功及这些力做的总功。（忽略阻力
）
解：
B
A
θ
F
h
φ
s′
C
图7–7 工力做功
2.功的正负
3.重力做功
4.合力做功
5.功的图示
1、用水平恒力F作用于质量为m的物体上，使之在光滑的
D
）
A、1000J、50J
B、1000J、0
C、0、50J
D、条件不足无法确定、0
【例题3】如图所示，小物块A位于光滑的斜面上，
沪科版物理必修2讲义：第3章-3.2 研究功与功率
3.2研究功与功率功[先填空]1．功的计算(1)力和物体位移方向一致时：W＝Fs.(2)力与物体位移方向的夹角为α时：W＝Fs cos α，即力对物体所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角的余弦这三者的乘积．(3)功的单位：焦耳，符号J,1 J＝1 N·m.(4)功是标量：只有大小，没有方向．2．正功和负功由功的公式W＝Fs cos α可知1．功有大小也有正负，因而功是矢量．(×)2．作用在物体上的力越大，力对物体做功越多．(×)3．摩擦力总是阻碍相对运动或相对运动趋势，因而总是做负功．(×)[后思考]1．某同学提着一桶100 N的水，沿水平地面匀速运动了20 m，她对水桶的拉力做的功是多少？【提示】该同学沿水平方向运动，竖直方向上没有位移，故她对水桶的拉力不做功．2．两个力F1，F2做的功分别为10 J和－15 J，这两个力哪个做功较多？【提示】功是标量，它的正负不表示大小，所给两力中F2做功较多．[合作探讨]如图3-2-1所示，人拉着小车沿水平面匀速前进了一段距离．图3-2-1探讨1：人对小车做的功是否等于拉力和位移的乘积？【提示】不等于．因为W＝F·l cos α.探讨2：拉力F一般分解为哪两个分力？F做的功与哪个分力做的功相同？【提示】拉力可以分解为沿水平方向和竖直方向的两个分力．F做的功与水平方向分力做的功相同．[核心点击]1．功的公式W＝Fs cos α(1)式中F是恒力，此公式只适用于恒力做功的计算．(2)s是物体在力F作用下发生的位移，即力的作用点对地的位移．(3)α是力F的方向与位移s方向的夹角．2．恒力做功的计算式可作以下三种理解。
高级中学高中物理必修二沪科版：3.2 研究功与功率第一课时 课件
F2
F
α F1
F2
F
α F1
s
力F对物体所做的功等于F1 s ，而 F1=Fcosα 所以 W=（F cosα）s
一、功的计算
F2
F
α F1
F2
F
α F1
s 3.机械功的计算公式：
（1）公式 W F scos
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大 小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。
一、功的计算
例如：放在水平地面上的物体,在F=10N的水平拉力作 用下匀速向右前进了4m,求地面摩擦力对物体所做的功
F=10N
Wf =－ 40J或克服地面摩擦力做了40J的功 正功、负功不表示方向相反，表示力不同的效果
二、正功、负功的含义
(1).功是标量,只有大小，没有方向.
(2).正负功不表示功的方向，也不表示正功大于负功， 只表示两种相反的做功效果。
一、功的计算
探究五:在日常生活中，一个物体往往是在几个力 的共同作用下发生一段位移，那么如何计算这几个 力对物体所做的总功？
FN
F拉
F阻
例题1.一个质量m＝150kg的雪撬，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s ＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。求力对物体所做 的总功。
A.力对物体做正功，则该力是动力，使物体的能量增加 B.力对物体做负功，则该力是阻力,使物体的能量减少, 也可以说是克服这个力做功。
练习
1.把质量为m的物体，匀速地拉高h，则（ A） A．重力做负功，拉力做正功 B．重力做正功，拉力做负功 C．重力做负功，拉力做负功 D．重力做正功，拉力做正功
练习
FN
新沪科版高一物理必修二课件3.3 研究功与功率 第一课时 功 (共15张PPT)
沪
科 第三章 动能的变化与机械功
教
高
3.3研究功与功率
一
第一课时 功
物
理
必
修
2
一、功
11、、功功的的定定义义：：物物体体受受力力的的作作用用，，并并在在力力的的方方向向移发动生了了一一 段段距位离移，，我我们们就就说说这这个个力力就就对对物物体体做做了了功功。。
2、功的两个要素：
（1）物体受力作用 （2）在力的方向上物体发生了一段位移
右图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力F1的示意图(O为圆心)，关于
各力做功下列说法正确的是( )
A．牵引力F做正功
B．摩擦力F1做负功
C．F与F1的合力做正功 D．F与F1的合力不做功
马拉着车前进
马车质量为300kg，（1）求马车所受合外力； （2）利用功的公式求合外力做的功；
（3）利用功的公式求各力对物体所做的功。
三 功有正负，正负的意义？
标量
W＝F l cosα
【总结】功是标量，功的正负不代表方向。
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021 18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/62021/11/6
科 第三章 动能的变化与机械功
教
高
3.3研究功与功率
一
第一课时 功
物
理
必
修
2
一、功
11、、功功的的定定义义：：物物体体受受力力的的作作用用，，并并在在力力的的方方向向移发动生了了一一 段段距位离移，，我我们们就就说说这这个个力力就就对对物物体体做做了了功功。。
2、功的两个要素：
（1）物体受力作用 （2）在力的方向上物体发生了一段位移
右图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力F1的示意图(O为圆心)，关于
各力做功下列说法正确的是( )
A．牵引力F做正功
B．摩擦力F1做负功
C．F与F1的合力做正功 D．F与F1的合力不做功
马拉着车前进
马车质量为300kg，（1）求马车所受合外力； （2）利用功的公式求合外力做的功；
（3）利用功的公式求各力对物体所做的功。
三 功有正负，正负的意义？
标量
W＝F l cosα
【总结】功是标量，功的正负不代表方向。
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。 12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。 13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021 14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。 15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。 16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。 17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021 18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。 2021/11/62021/11/6
新沪科版高一物理必修2课件：3.2 研究功与功率
①当 F、v 夹角为锐角时,F 为动力,做正功。
②当 F、v 夹角为钝角时,F 为阻力,做负功。
③当 F、v 夹角为直角时,F 既不是动力,也不是阻力,不做功。
探究点一
探究点二
探究点三
【例题 1】如图所示,平行于斜面向上的拉力 F 使质量为 m 的物体匀
速地沿着长为 L、倾角为 α 的斜面的一端向上滑到另一端,物体与斜面间的
1
1.下列关于功的叙述中,错误的是(
)
A.力和位移是做功的二要素,只要有力、有位移,就一定有功
B.功等于力、位移、力与位移夹角的余弦三者的乘积
C.功等于力和力方向上的位移的乘积
D.功等于位移和位移方向上的力的乘积
解析:根据功的计算公式 W=Fscosα 知,A 错误,B、C、D 正确。
么求?
(3)升降机对材料做功的平均功率与瞬时功率是否相等?
提示:(1)材料被匀速提升,F=mg,故 P=Fv=mgv=500×10×0.5W=2.5 kW。
(2)根据 P=Fv,其中 v 为材料运动的瞬时速度。
(3)相等。
探究点一
探究点二
探究点三
●名师精讲●
1.P= 是功率的定义式,物理学中有许多物理量是用“比值”来定义的,
合
4
2
1
1
2s 内木块的位移 s=2at2=2×2×22m=4m
物体的加速度 a=
前
= m/s2=2m/s2
所以,重力在前 2s 内做的功为 W=mgssinθ=2×10×4×0.6J=48J。
(2)重力在前 2s 内的平均功率为 =
=
48
W=24W。
2
(3)木块在 2s 末的速度 v=at=2×2m/s=4m/s。
②当 F、v 夹角为钝角时,F 为阻力,做负功。
③当 F、v 夹角为直角时,F 既不是动力,也不是阻力,不做功。
探究点一
探究点二
探究点三
【例题 1】如图所示,平行于斜面向上的拉力 F 使质量为 m 的物体匀
速地沿着长为 L、倾角为 α 的斜面的一端向上滑到另一端,物体与斜面间的
1
1.下列关于功的叙述中,错误的是(
)
A.力和位移是做功的二要素,只要有力、有位移,就一定有功
B.功等于力、位移、力与位移夹角的余弦三者的乘积
C.功等于力和力方向上的位移的乘积
D.功等于位移和位移方向上的力的乘积
解析:根据功的计算公式 W=Fscosα 知,A 错误,B、C、D 正确。
么求?
(3)升降机对材料做功的平均功率与瞬时功率是否相等?
提示:(1)材料被匀速提升,F=mg,故 P=Fv=mgv=500×10×0.5W=2.5 kW。
(2)根据 P=Fv,其中 v 为材料运动的瞬时速度。
(3)相等。
探究点一
探究点二
探究点三
●名师精讲●
1.P= 是功率的定义式,物理学中有许多物理量是用“比值”来定义的,
合
4
2
1
1
2s 内木块的位移 s=2at2=2×2×22m=4m
物体的加速度 a=
前
= m/s2=2m/s2
所以,重力在前 2s 内做的功为 W=mgssinθ=2×10×4×0.6J=48J。
(2)重力在前 2s 内的平均功率为 =
=
48
W=24W。
2
(3)木块在 2s 末的速度 v=at=2×2m/s=4m/s。
上海科教版高中物理必修2课件 研究功与功率 课件1
多少
解析 根据功的定义式，功的大小与力、位移和力与位移之
间的夹角三个因素有关，可以判断 A、B 错误，C、D
正确．
自我·检测区
学案2
2．用起重机将质量为 m 的物体匀速地吊起一段距离，那么作 用在物体上的各力的做功情况应该是下列说法中的( C ) A．重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B．重力做负功，拉力做正功，合力做正功 C．重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D．重力不做功，拉力做正功，合力做正功 解析 匀速吊起重物，物体受到的拉力与重力平衡．在吊起 过程中，根据 W＝Fscos α 知，重力做负功，拉力做正功， 合力做功为 0.C 正确．
即 P＝ Fv .
自我·检测区
学案2
一、功率
[问题设计]
建筑工地上有三台起重机将重物吊起，下表是它们的工作情
况记录：
起重机 编号
被吊物 体重量
匀速上 升速度
上升的 所用 做功
学习·探究区
学案2
3．图像法：变力的功 W 可用 F－s 图线所包围
的面积表示，如图 4 所示．s 轴上方的面积
表示力对物体做的正功的多少，s 轴下方的
面积表示力对物体做的负功的多少．
图4
学习·探ห้องสมุดไป่ตู้区
学案2
例 1 如图 5 所示，一个人用与水平方向成 60°角的力 F＝40 N 拉一个木箱，在水平地面上沿直线匀速前进了 8 m，求：
－2Fh.空气阻力、摩擦阻力是一种特殊的力，在计算这种力
做的功时，不可简单地套用功的计算公式 W＝Fscos α，得
出 W＝0 的错误结论．从上面的正确结果可以看出：空气阻
力做的功在数值上等于阻力与全过程中小球路程的乘积．故
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W乙=10 J
甲 答案：0° F
乙 答案：60° F L
60°
W丙=0 J
丙 答案：90°
W丁= -10 J
L
丁
答案：120°
比较以上四图中力做功谁多谁少？
四 正 负 功 的 条 件
W＝F l cosα
当 时，cosα W＞0表示力对物体做正功 当α= 时，cosα W =0表示力对物体不做功 当 时，cosα W＜0表示力对物体做负功 0，
0，
0，
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。
课堂评测
1．关于功的判断，下列说法正确的是( ) A．功的大小只由力和位移决定 B．力和位移都是矢量，所以功也是矢量 C．因为功有正功和负功，所以功是矢量 D．因为功只有大小而没有方向，所以功是标量 2．一人乘电梯从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 3．一只小狗拉着雪橇在水平冰面上沿着圆弧形的道路匀速行驶， 右图为雪橇受到的牵引力F及摩擦力F1的示意图(O为圆心)，关于 各力做功下列说法正确的是( ) A．牵引力F做正功 B．摩擦力F1做负功 C．F与F1的合力做正功 D．F与F1的合力不做功
马拉着车前进
马车质量为300kg，（1）求马车所受合外力； （2）利用功的公式求合外力做的功；
（3）利用功的公式求各力对物体所做的功。
FN
F =2000m
G
如图所示，两人用力推一辆熄火的小轿车，每人用 力的大小都是200N，方向都跟车的运动方向成30°角。 当小车前进了20m时，汽车发动机点火启动。问： （1）在推车的过程，两人对车一共做了多少功？ （2）两人应该怎样推车，才会有最好的效果。
W＝F l cosα
力F对物体做的功 力的大小 功的单位：焦耳(J) 位移的大小
力与位移正方向 的夹角
适用条件：F为恒力
力与位移正方向的夹角
F＝10N，l＝2m
W＝F l cosα（α为力与位移正方向的夹角）
F L F 乙
120°
L
甲 F
答案：0°
答案：60°
L 丙 答案：90°
F
60°
L 答案：120°
7.2 功
一、功
1、功的定义：物体受力的作用，并沿力的方向 发生一段位移，这个力就对物体做了功。 2、功的两个要素： （1）力 （2）沿力的方向发生位移 二、功的公式 当力的方向与物体运动的方向成某一夹 角α时，功的定义式为 W＝F l cosα 功的单位:焦耳 J 四、正功与负功的条件
π 0≤α＜ 2 时，cosα＞0，W＞0表示力 对物体做正功 α= π 时，cosα=0，
沪 科 教 高 一 物 理 必 修 2
第三章 动能的变化与机械功 3.3研究功与功率
第一课时 功
一、功
1 1、功的定义：物体受力的作用，并在力的方向移动了一 、功的定义：物体受力的作用，并在力的方向发生了一 段距离，我们就说这个力就对物体做了功。 段位移，我们就说这个力就对物体做了功。 2、功的两个要素： （1）物体受力作用
（2）在力的方向上物体发生了一段位移
【问题】：若在下图中，相同物体在等大的拉力作用下发生相同的位 移，这两个力对物体做功相同吗？
W＝F l
F
适用条件：F为恒力 l
【说明】：力做功不仅与力的大小,物体发生的位移大小有关，还和 力与物体发生的位移夹角 有关
F
α
F L
l
二、功的公式
F2
α
F
F
α
F1
l
当力的方向与物体运动的方向成某一夹角α时，功的定义式为
2
W =0表示力对物体不做功 π ＜α≤π时，cosα＜0，W＜0表示力
2
对物体做负功 三、正功与负功的意义 功是标量，功的正负不代表方向，只代表做功的性质。 “+”号代表做正功，使物体速度增大，动能增加； “-”号代表物体做负功，使物体速度减小，动能减少。
课后作业：
1.通过课本例题总结合外力做功的两种 计算方法
丁
三 功有正负，正负的意义？
W＝F l cosα 标量
【总结】功是标量，功的正负不代表方向。
三 功有正负，正负的意义？
物理意义
促进运动（使物体速度增大）----动力
做正功 “+”
阻碍运动（使物体速度减小运动）----阻力
做负功 “-”
W甲=20 J
【总结】功是 标量 ，功的正负 不代表 （选“不代表”或“代表”） 力与位移正方向的夹角 方向，只代表做功的性质。 “+”号代表做 正功 ，使物体速度 增大 ，动能 增加 ； F＝10N，l＝2m W＝F l cosα（α为力与位移正方向的夹角） 。 “-”号代表物体做 负功 ，使物体速度 减小 ，动能 减少 F F L L 120°
2.完成课后评测练习
谢谢大家！