第二节 功和能
第1章 第2节 功和能
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[后思考] 1．2016年举行的F1汽车大奖赛上，某赛车如图123所示，试分析在赛车 加速阶段和匀速运动阶段能量转化的情况．
图123
【提示】赛车加速阶段，化学能转化为动能和内能，在赛车匀速运动阶 段，化学能转化为内能。
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[合作探讨] 探讨：如图124所示是撑杆跳高运动的几个阶段：助跑、撑杆起跳、越横 杆．你能定性地说明在这几个阶段中能量的转化情况吗？
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【解析】盘山公路应用了斜面的机械原理，车辆爬坡过程中克服的阻力是 重力沿斜面向下的分力和摩擦阻力，在斜面上运动时的阻力小于物体的重力， 斜面能够省力，高度一定的情况下，斜面越长越省力．但斜面不省功，选项 C 正确，其他选项均错误．
【答案】C
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功的原理的三种表述 1．使用机械时，人们所做的功都等于不用机械而直接用手所做的功．(适用 于各种理想机械) 2．使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服所有阻力所做的 功．(适用于各种实际机械) 3．使用任何机械都不省功．
图 122
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探讨 1：人拉绳子的力是多少？
【提示】动滑轮和重物的重力由三根绳子承担， 1 F＝3(G1＋G2)≈336.7 N.
探讨 2：人做的总功，有用功和额外功各是多少？
【提示】W 总＝F· s＝(G1＋G2)h＝2 020 J W 有＝G1h＝2 000 J W 额＝G2h＝20 J.
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1．盘山公路总是筑得盘旋曲折，因为(
) 【导学号：45732007】
A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离，根据斜面的原理，斜面越长越省 功 B．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观 C．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，斜面的原理告诉我们，高度一定， 斜面越长越省力 D．盘山公路盘旋曲折是为了减小坡度，增加车辆的稳度
高中物理第1章功和功率第2节功和能课件全省一等奖公开课PPT
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
[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；
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。
[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。
高一物理功和能2
练习:
1.关于功和能的关系,下列说法中正确的是:
A.功和能的单位相同,它们的物理意义也完 全相同 B. 能量转化的多少可以用功来量度 √
C.做功越多,物体具人的能量就越大 D.外力对物体不做功,这个物体就没有能量
2.一个被压缩的弹簧把一个小球弹 出,若小球只受弹力的作用,弹力对 小球做功500J,则弹簧的弹性势能 减少了__________, 小球的动能增 500J 加了____________. 500J
制作人:赵瑞年
教学目标:
• 知道能量的定义,知道对应于物质不同的 运动形式具有不同的能量. • 理解不同能量之间的转化,知道转化中能 量守恒. • 理解功是能量转化的量度,正确理解功和 能之间的区别与联系. (重点及难点) • 从能量及能量转化的角度来分析物体的 运动,解决有关问题.
问题:
– 什么叫能量? – 举出自然界中具有能量的物体的实例. – 自然界中存在不同形式能量之间是否 可以相互转化?
苏州办公室装修 / 苏州办公室装修 情，急于为她解困の他又重新开口问道：“有啥啊事情？”“玉盈想请太医。”“请太医？为啥啊？”请太医还能为啥啊，壹定是有人生病咯。 玉盈现在好好地站在他面前，而且晚膳の时候见到她也是壹直好好の，当然不是玉盈请太医，那么另外能请太医の人，也就只剩下水清这壹各 主子咯。第壹卷 第260章 应验壹想到是水清需要请太医，王爷の大脑如同立即安装上咯壹各大功率の超级马达，迅速地转动起来：年氏生病 咯？她确实是三天两头地生病，就她那副形销骨立、弱不禁风の身子骨，来到塞外这种艰苦の地方，不生病才是怪事情呢。可是，生病咯怎么 不直接请太医，还要使唤姐姐来爷这里禀报？她为啥啊要差使玉盈，肯定是有啥啊不可告人の原因！难道说才刚刚伺候咯额娘壹各月，吃不咯 苦啦？为咯不想再服侍额娘，就使出这么拙劣の壹各苦肉计？假如真是这样，年氏可是打错咯如意算盘！壹想到这里，还不待玉盈开口，他又 继续问道：“是你妹妹要请太医？她这回又是啥啊病症？是头痛脑热，还是腰酸腿疼？”听着王爷冷漠无情，又满含奚落嘲讽の话语，玉盈总 算是感同深受，充分理解咯水清の担心和苦衷，也充分领教咯王爷の偏见和误解，看来，爷确实是壹各非常难对付の人。此时此刻，玉盈万分 庆幸，幸亏自己听从咯凝儿の忠告，提前做好咯准备，否则真若是两手空空地直接来请求爷去请太医，那才真の是把凝儿害惨咯呢。于是玉盈 微微低咯壹下头回答道：“回爷，玉盈刚刚不小心被水烫咯壹下，玉盈忘记自己是奴婢，没有资格请太医の，就想请爷……”“啥啊，你说啥 啊？你烫哪里咯！”刚刚他还稳稳当当地坐在椅子上，壹副冷眼旁观、漫不经心の姿态，壹听说玉盈の手被烫伤咯，当即惊出壹身冷汗，壹各 箭步就冲到她の跟前，不由分说地抓起咯她の手腕，急急地察看咯起来。目之所及，触目惊心，玉盈左手の整各手背都被开水烫得通红壹片， 三各大大の水泡赫然映入他の眼帘，更加刺激着他の神经！见此情景，急得他顾不得粗暴の态度和狂怒の语气，高声朝她吼起来：“你怎么不 早说！啥啊时候烫の！你怎么还跟爷兜咯这么大圈子，这得耽误好些功夫！”不待她回答，他立即朝门外喊道：“秦顺儿，马上去请太医！” 秦顺儿立即应声去请太医。他壹秒钟也不敢耽误，拉起她の胳膊，就朝她们住の帐子走去。玉盈不明白他这是要做啥啊，壹边小声地哀求着他， 壹边拖拖延延地不敢跟着他走，急得他只好再次冲她低声怒吼道：“假如你不想让太医为壹各丫环诊治の话，你就给爷老老实实地换衣服 去！”玉盈这才明白爷这是要干啥啊，赶快闭紧嘴巴，默不做声。假如她还是这身丫环打扮，堂堂太医院の御医怎么可能给壹各奴婢诊治呢？ 她们
物理必修二功和能 机械能守恒定律复习
功和能 机械能守恒定律【知识建构】第一节 功 功率【知识梳理】 一．功1.概念：一个物体 ，如果在力的方向上 ，物理学中就说这个力对物体做了功．2. 做功的两个必要因素： 和物体在力的方向上发生的3. 公式： ，仅适用于__________做功，其中α是F 和l 的夹角．4. 功是标量但有正负：（1）当0≤α＜90°时，0＜αcos ≤1，则力对物体做 ，即外界给物体 能量，力是动力； （2）当090α=时，cos 0α=，0W =，则力对物体 ，即外界和物体间无能量交换． （3）当90o ＜α≤180o 时，-1≤αcos ＜0，则力对物体做 ，即物体向外界 能量，力是阻力．5.合力的功：各个力分别对物体所做功的机械能功功做功的两个必要因素恒力做功：θcos Fs W = 变力做功功率平均功率：tWP =或θcos vF P = 瞬时功率：θcos Fv P =机车的两种启动方式以恒定的功率启动以恒定的加速度启动机械能动能：2k 21mv E =重力势能：mgh E =p弹性势能：)(212仅适用于弹簧kx E p =机械能：p k E E E +=基本规律功能关系：E W ∆= 动能定理：12k k E E W -=机械能守恒定律：p2k2p1k1E E E E +=+ 能量转化和守恒定律图4―1―3二．功率1. 定义：功跟完成这些功所用时间的 ，叫做功率．单位： ，符号： ．2. 物理意义：功率是描述力对物体做功 的物理量.3.表达式：（1）定义式：P ＝ ，（2）计算式：P ＝4. 额定功率：发动机铭牌上所标注的功率为这部机械的额定功率，它是指机械__________时的输出功率.实际功率：机械 的功率是实际功率.【考点知识解读】考点一、求力对物体做功的几种途径【例1】 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s ，如图4—1—2所示，若滑块与木板间的动摩擦因数为μ，求摩擦力对滑块、对木板做的功各为多少?【变式训练1】某人利用如图4―1―3所示的装置，用100 N 的恒力F 作用于不计质量的细绳的一端，将物体从水平面上的A 点移到B 点．已知a 1=300，a 2=370，h =1．5 m ．不计滑轮质量及绳与滑轮间的摩擦．求绳的拉力对物体所做的功．考点二、摩擦力做功的特点【例题2】、如图4-1-4所示，AB 与CD 为两个对称斜面，其上部都足够长，下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切，圆弧圆心角为1200，半径R=2.0m,一个物体在离弧底E 高度为h=3.0m 处，以初速度V 0=4m/s 沿斜面运动，若物体与两斜面的动摩擦因数均为μ=0.02,则物体在两斜面上（不包括圆弧部分）一共能走多少路程？（g=10m/s 2）.【变式训练2】 如图所示，AB 为1/4圆弧轨道，半径为R =0.8m ，BC 是水平轨道，长S =3m ，BC 处的摩擦系数为μ=1/15，今有质量m =1kg 的物体，自A 点从静止起下滑到C 点刚好停止。
高中物第1章 功和功率 第2讲 功和能 ppt课件
解析 由题图可知，木板的位移为sM＝x时，滑块的位移为 sm＝l＋x，m与M之间的滑动摩擦力f＝μmg.由公式W＝ Fscos α可得，摩擦力对滑块所做的功为Wm＝μmgsmcos 180°＝－μmg(l＋x)，负号表示做负功.摩擦力对木板所做的 功为WM＝μmgsM＝μmgx.这对滑动摩擦力做的总功：W＝ Wm＋WM＝－μmg(l＋x)＋μmgx＝－μmgl. 答案 －μmg(l＋x) μmgx －μmgl
解析 根据功的原理，动力对机械做的功即输入功等于机 械抑制阻力所做的功，A项错误； 而机械抑制阻力所做的功包括输出功和损失功两部分，所 以动力对机械做的功等于输出功和损失功之和，且一定不 小于输出功，选项B、C、D正确. 答案 BCD
2.如图4所示，把同一物体分别沿BA、CA、DA三个光滑 斜面匀速推到同一高度的A点，以下说法中正确的选项是 ()
一、机械功的原理
1.内容：运用任何机械时， 动力 对机械所做的功总是等于
机械 抑制阻力所做的功.
2.表达式：W动＝W阻＝W有用＋W额外 WW输损出失＋
或写成W输入＝
.
不省功
3.阐明：机械功的原理阐明，运用任何机械都
.
想一想 运用任何机械都不省功，人们为何要运用简单机 械呢？ 答案 运用任何机械虽然都不能省功，但可以省力或省位 移，改动人的任务方式和劳动强度，提高任务的效率.
2.对功能关系的了解： (1)能量有多种不同方式，且不同方式的能量可以相互转 化.不同方式的能量之间的转化经过做功来实现，即做功 的过程就是能量转化的过程. (2)做了多少功就有多少能量从一种方式转化为另一种方 式，即能量转化的多少可用做传送能量、实现能量转化的 安装，它需求人们对其输入能量，然后将能量传送或转移 到另一个物体.
高一物理必修2 第二节 功和能
高一物理必修2 第二节功和能随着动力学的发展,人们逐渐形成了“功”和“能”的概念．伽利略（Galileo Galilei,1564—1642,意大利物理学家、天文学家）将力与路程的乘积称为“矩”；莱布尼茨（Gottfried Wilhelm leibniz,1646—1716,德国哲学家、自然科学家、数学家）把与重量和高度的乘积等值的运动作为基本量来考察运动的量度—“活力”（1696年指出是“活力”的量度）．知识与方法关键要点方法技巧功的原理使用任何机械都不省功对比理解功能原理功是能量转化的量度概括归纳法1、功的原理：读教材P9第一、二段○理要点：使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手做的功，即使用任何机械都不省功。
进一步可表述为：使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功。
○思重点：“不省功”是功的原理的核心。
“不省功”有两层含义：其一是等于（理想机械）；其二是大于，既费功（对非理想机械）。
费功是指使用机械，人们所做的功要大于不使用机械而直接用手所做的功。
多做的那一部分功，就是克服机械自重和摩擦力所做的功。
它对完成工作任务没有意义，所以我们把它叫做无用功或额外功。
○辨疑点：“使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”。
这一表述更具有普遍性。
“动力所做的功”和“使用机械，人们所做的功”相当；“机械克服阻力所做的功”包括克服所有阻力所做的功，即包括克服有用阻力所做的功（直接用手所做的功）及克服机械自重和摩擦所做的功。
○悟方法：对功的原理的正确理解，使我们认识到使用机械可省力或省距离而不可能省功的道理。
2、功是能量转化的量度：读教材P10第四段○理要点：做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程伴随着力做功；力对物体做了多少功，就有多少能量进行了转化。
○思重点：对功能关系的理解，要掌握两层含义：一是做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程就是做功的过程；二是做了多少功，就有多少能量发生了转化，也就是说可用做功的多少来量度能量转化的多少。
高中物理必修2鲁科《第1章功和功率第2节功和能》259PPT课件一等奖
F对物体做负功。
NF f
G
物体的位移方向
这些力是做 正功还是负
功？
正功、负功的理解
力对物体做正功，这个力对物体来说是动力（使 物体加速运动）。力对物体做负功，这个力对物 体来说是阻力，对物体的运动起阻碍作用。
功是标量，有正负之分，但功的正负不表示大小 也不表示方向，只是表示是动力做功还是阻力做 功。
2．一个力对物体做了负功，则说明这个力 一定阻碍物体的运动．( )
3．作用力做正功时，反作用力一定做负 功．( )
4．功有正负，所以功是矢量．( )
5．合力的总功一定大于各个力的功．( )
探究一 做功的两要素：
力和物体在力的方向上的位移。
（一）功的定义：
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。
3.功的表达式：
W＝FLCosα
再见
功
富源县第八中学 黄玉开
一、教材助读（阅读教材，并完成下列问题）
1、功和能是两个密切联系的物理量，即如果物体在力的作用下_____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______________________________， 这个力就对物体做了功。
/s2求：
①拉力F１对物体所做的功. ②摩擦力f对物体所做的功. ③重力G对物体所做的功. ④弹力N对物体做的功. ⑤合外力对物体所做的总 功.(课后思考)
小结：
1.做功的两要素：
（1）力; （2）物体在力的方向上的位移。 2.功的定义：力对物体所做的功，等于力的 大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这 三者的乘积。
高中物理必修2鲁科《第1章功和功率第2节功和能》253PPT课件一等奖
3
列说法正确的是( BC )
A．运动员减少的重力势能全部转化为动能 B．运动员获得的动能为 1 mgh C．下滑过程中系统减少的3 机械能为1 mgh
3
D．运动员减少的重力势能转化为动能和摩擦内能
功和克服摩擦力做的功，而克服弹簧弹
力做的功，与弹性势能增量相等），解
得
EpB=W-μmg·OA-μmg·AB =W-μmg·OA-μmg·a= W-μmg（OA+a） 因为AO大于OB，所以OA大于a/2， OA+a大于3a/2 选项B正确．
【解析】
例2：
物块从O到A再由A到O的过程， 克服摩擦力做功2μmg·OA，经O点时，
第六章 功能关系 能量守恒
第一课时：力学中的功能关系应用
开课人：郑雅梅 2018年10月23日
力做功
功是能量转化的量度
能量变化
合外力做功W总 W1 W2
重力做功 WG mgh 弹力做功 WF
除重力和系统内弹力之外其
他力做功 W其他力
滑动摩擦力与介质阻力做功W f
电场力做功 WAB qU AB
【思路分析】
判断弹簧的弹性势能可以转化为 求弹簧弹力做的功，而弹簧弹力做的 功可以用功能关系求解。
【解析】 若桌面光滑，该模型可视为弹簧振子， 例2：
则A与B关于平衡位置对称，所
以 OA OB a .
2 本题桌面粗糙，因此 OA OB 即：
OA a ,OB a .
ห้องสมุดไป่ตู้
2
2
设物块在A点时，弹簧的弹性势能等 OA
高中物理必修2鲁科《第1章功和功率第2节功和能》248PPT课件一等奖
一功
1、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，就说这个力对物体做了功。
2、做功的两个必要因素： 一、力 二、在力的方向上发生位移
3、单位 国际单位：焦耳（焦）符号：J
手托着书静止 搬而未起
人推车车未动
1）有力没有位移
冰块在光滑冰面上靠惯性滑动
2）有位移，但没有力
服务员托着食品盘，服务员 向上的托力是否做功？
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
注意： 适用于恒力做功
l 表示物体（质点）相对地面的位移
如何求一个力做了多少功呢？
（1）力的方向与物体的运动方向一致 物体m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
F表示力的大小，l表示位移的大小，W表示力对 物体所做的功。
如果一个物体受到多个力，如 何求总功？
例2、一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平 方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水 平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑 动摩擦力f＝100N，(g=10N/Kg)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
F α
l
F α
（1）把F分解到位移方向上
F2
F
α
F1
W1= F1l = F COSαl F2不做功 W = W1
分析：
将F正交分解为F1和F2， F 和 F1、F2同时作用的效果 相同。
W = F l COSα
（2）把l分解到力方向上
l1 α l2
F
W=Wl1+Wl2 WF =F·l1+0·l2
鲁科版物理必修二课件第1章第2节功和能
知识点一 知识点二
第 2 节
把握热 点考向
考向一 考向二
应用创 新演练
随堂基础巩固 课时跟踪训练
1．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，即W动＝W阻＝W有用＋W额外。
2．使用任何机械都不能省功，做一
定量的功时，要省力就要增大做功的位移，而减小做功 时的位移就要多用力，实际上使用任何机械都费功。 3．做功的过程总是伴随着能量的转化，功是能量转化的量 度，做多少功就会有多少能量发生转化。
都具有能量，能量是物体的固有属性，某种形式的运动对
应着相应形式的能，如由于机械运动而具有的能就称为机 械能。
2．功和能的区别与联系
(1)区别：功是过程量，能是状态量。只能说处于某一状态的
物体(或系统)具有多少能，而不能说这个物体(或系统)具有多 少功，功是能量转化的量度。 (2)联系： ①能量有多种不同形式，且不同形式的能量可以相互转化。
1．使用简单机械时(
)
A．可以省力，可以省距离，也可以省功
B．可以省力，多移动距离，也可以省功
C．只能省功，但不能省力、省距离 D．可以省力，但不能省功 解析：机械功的原理告诉我们，使用任何机械都不能省 功，故A、B错误；我们可以通过多移动距离达到省力的
目的，故C错误，D正确。
答案：D
功和能的转化 1．能量 [自学教材]
答案：100J
100N
功、能转化关系的应用 [例2] 如图1－2－2表示撑竿跳运动的几个阶段：助跑、撑竿 起跳、越横杆。试定性地说明1－2－2 根据不同的运动阶段运动员的动作分析能量的转
[解析] 运动员在助跑阶段，身体中的化学能转化为人和 竿的动能；起跳时，运动员的动能和身体中的化学能转化 为人的重力势能，使人体上升至横杆以上；越过横杆后，
高中物理必修2鲁科《第1章功和功率第2节功和能》247PPT课件一等奖
4.把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度 是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f, 则在 物体从被抛出到落回地面的全过程中（ AD） A.重力所做的功为零 B.重力所做的功为2mgh C.空气阻力做的功为零 D.空气阻力做的功为-2fh
一、做功的两个必要因素 1.作用在物体上的力 2.物体在力的方向上发生一段位移
体所做功的代数和是多少；物体所受的合力是多少；合力
所做的功是多少？
FN
F
f
α
G
s
解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为 90°； F所做的功为：W1＝Fscosα， 滑动摩擦力f所做的功为：W2＝fscos180°＝－fs 各个力对物体所做功的代数和为： W=W1+W2=(Fcosα－f）s 根据正交分解法求得物体所受的合力 F=F合cosα－f，合力方向向右，与位移同向； 合力所做的功为：W＝F合scos0°＝（Fcosα－f）s
3.功的计算公式：
（1）当F与l同方向
（2）当F与l不同方向时，W=？ F
α
A
l
W Fl cos
B F2
F1 B
也可以对位移进行分解
（3）对公式 W Fl cos的理解：
①F是作用在物体上的某个力（如G、N、f等），但 必为恒力
②l是F的作用点发生的位移 ③α是矢量F和l的夹角，α为0～180°
二、功的一般计算公式：
W Fl cos
三、功的正负的物理意义： 力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 力对物体做负功，该力成为物体运动的阻力
四、总功的求法 1.先求每一个力所做的功，再求它们的代数和； 2.先求合力，再求合力所做的功。
第七章 第2节 功
第1章 第2节 功和能
鲁科版物理 ·必修2
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如图，为什么说张开的弓具有能量？机械做功时的能量 来自机械吗？
提示：因为张开的弓可以对外做功，所以说它具有能量；不是来自机械．机械只 是传递能量及实现能量转化的装置，而自身没有能量．
鲁科版物理 ·必修2
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机械功的原理
1.使用机械时动力与阻力做功
√
[答案] B
鲁科版物理 ·必修2
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2．关于功和能的联系与区别，下列说法中正确的是( ) A．功就是能，所以它们具有相同的单位 B．功是能量的量度 C．功是能量转化的量度，所以它们具有相同的单位 D．物体做功越多，物体的能量就越大 解析：功是能量转化的量度，故功不是能量的量度，更不是能量，A、B 错，C 对； 做功越多，能量转化越多，不表示物体的能量就越大，D 错． 答案：C
解析：所做的额外功为机械克服摩擦阻力所做的功，W 额外＝kGs＝0.3×106×4 J＝ 1.2×106 J.
答案：1.2×106 J
鲁科版物理 ·必修2 功和能的区别与联系
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做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程也就是做功的过程． 做功与能量转化的数值相等，即做了多少功，就有多少能量发生了转化．因此可 以用做功的多少来量度能量转化的多少，反之，也可用能量转化的多少来计算做功的 多少．
解析：根据机械功的原理，使用机械可以省力或省距离，但不能省功，A、B、C 错误， D 正确． 答案：D
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2．盘山公路总是筑得盘旋曲折( ) A．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡的距离，根据功的原理，斜面越长越省功 B．盘山公路盘旋曲折显得雄伟壮观 C．盘山公路盘旋曲折会延长爬坡长度，功的原理告诉我们，高度一定，斜面越长越 省力 D．以上说法均不正确 解析：根据功的原理，增大位移，可以省力，但任何机械都不省功，所以 C 项正确． 答案：C
鲁科版必修二1.2功和能word教案03
第2节功和能一、教学目标：(一)知识目标一、明白能量的概念，明白对应于不同的运动形式具有不同的能量；二、明白物体能够对外做功是因为物体具有能量；3、理解功是能量转化的量度；4、理解不同能量之间的转化，明白转化中总能量守恒。
（二）能力目标一、能从能量转化的角度来分析物体的运动，解决有关能量的问题；二、明白功和能之间的区别和联系。
（三）德育目标通过学习功和能之间的关系，使学生了解事物之间是彼此联系的，并学会从功能角度去探索自然规律。
二、教学重点一、理解功和能的关系；二、明白能量的转化用做功来量度。
三、教学难点在具体的问题中如何取得能量的转化情形，并用做功来定量地反映这种转化。
四、教学方式实验法、举例法五、教学用具投影仪、CAI课件六、课时安排 1课时七、教学步骤（一）导入新课初中咱们学过能量守恒定律，同窗们回忆一下该定律的内容：能量既不会消灭，也不会创生，它只会从一种形式转化为其他形式，或从一个物体转移到另一个物体，而在转化和转移进程中，能的总量维持不变。
（二）新课教学１、能的概念（1）、用多媒体展示下列物理情景，把四幅图对比在同一幅画面上。
①流动的河水冲走小石块；②飞行的子弹穿过木板；③自由下落的重物在地上砸了一个坑；④紧缩的弹簧把物体弹出去。
（2）、分析归纳图片中流动的河水、飞行的子弹、下落的重物、紧缩的弹簧都各自对物体做了功。
（3）、总结：一个物体能够对外做功，则那个物体具有能。
（板书）（4）、同窗们结合生活，举些物体具有能量的例子。
张紧的弓能够做功，所以它具有能；电动机通电后能够做功，它具有能。
打夯性能做功，它具有能；流动的空气能做功，它具有能。
（5）、结合学生所举例子总结：物质的不同运动形式对应着不同的能。
例如：有形变的弹簧具有弹性势能，流动的空气具有动能等。
（6）、①演示：把弹簧固定在铁架台上，下端挂一物体，使劲向下拉物体，使弹簧伸长后释放，物体将向上运动。
②分析：拉下物体，弹簧发生弹性形变具有弹性势能。
高一物理必修2 第1章第2节 功和能 课件24张 精品
[思路探究]
(1)绳子自由端移动的距离与重物上升高度之间
有什么关系？
[解析] W 总＝Fs＝2.5×103×12 J＝3×104 J 由滑轮组工作原理知：当绳子自由端被拉下 12 m 时，重物上 s 升的高度 h＝ ＝3 m， 则 W 有用＝Gh＝8×103×3 J＝2.4×104 J. 4 由机械功原理可得 W 额外＝W 总－W 有用＝6×103 J.
机械功原理的理解 1．功的原理的表达式 (1)不使用机械时：W输入＝W输出(或W动＝W阻)． (2)使用机械时：W动＝W阻＝W有用＋W额外(或W输入＝W输出 ＋W损失)． 2．功的表示符号的意义 (1)W动＝W总：动力对机械做的功． (2)W阻：机械克服所有阻力做的功． (3)W有用＝W输出：机械克服有用阻力做的功． (4)W额外＝W损失：机械克服额外阻力做的功．
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．
一种汽车起重机的起重装置由滑轮组成，滑轮的组成
结构如图所示．起重机在某次工作中若提升重物的重力 G ＝
8×103 N，作用在绳子自由端的拉力F＝2.5×103 N，绳子自 由端在半分钟内匀速拉下12 m．求做的总功、有用功及额外 功．
) )
(3)能量的转化并不一定需要做功来完成．(
准是看物体是否具有对外做功的本领．
)
提示：(1)√.根据能的概念可知，判定物体是否具有能量的标 (2)×.机械能够对外做功是因为人们给机械输入了能量，并不 是机械能够产生能量． (3)×.根据功能关系可知，做功是能量转化的原因和量度，能 量转化离不开做功．
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第二节功和能美文悟语主题导读随着动力学的发展,人们逐渐形成了“功”和“能”的概念．伽利略（Galileo Galilei,1564—1642,意大利物理学家、天文学家）将力与路程的乘积称为“矩”；莱布尼茨（Gottfried Wilhelm leibniz,1646—1716,德国哲学家、自然科学家、数学家）把与重量和高度的乘积等值的运动作为基本量来考察运动的量度—“活力”（1696年指出是“活力”的量度）．[精读探究·纵横拓展]1、功的原理：读教材P9第一、二段○理要点：使用机械时，人们所做的功，都等于不用机械而直接用手做的功，即使用任何机械都不省功。
进一步可表述为：使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功。
○思重点：“不省功”是功的原理的核心。
“不省功”有两层含义：其一是等于（理想机械）；其二是大于，既费功（对非理想机械）。
费功是指使用机械，人们所做的功要大于不使用机械而直接用手所做的功。
多做的那一部分功，就是克服机械自重和摩擦力所做的功。
它对完成工作任务没有意义，所以我们把它叫做无用功或额外功。
○辨疑点：“使用任何机械时，动力对机械所做的功等于机械克服阻力所做的功”。
这一表述更具有普遍性。
“动力所做的功”和“使用机械，人们所做的功”相当；“机械克服阻力所做的功”包括克服所有阻力所做的功，即包括克服有用阻力所做的功（直接用手所做的功）及克服机械自重和摩擦所做的功。
○悟方法：对功的原理的正确理解，使我们认识到使用机械可省力或省距离而不可能省功的道理。
2、功是能量转化的量度：读教材P10第四段○理要点：做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程伴随着力做功；力对物体做了多少功，就有多少能量进行了转化。
○思重点：对功能关系的理解，要掌握两层含义：一是做功的过程就是能量转化的过程，能量转化的过程就是做功的过程；二是做了多少功，就有多少能量发生了转化，也就是说可用做功的多少来量度能量转化的多少。
反之，亦可用能量转化的多少来计算做功的多少。
○悟方法：功和能的概念不同，功是过程量，能量是状态量，虽然二者有联系而且单位相同，但有本质的区别。
[读题悟法·思维激活]○读题型组题型一：功的原理的理解应用例1：用一块长5m的木板，搭在离地面高1.5m的卡车车厢上，用它把重1000N的货物匀速拉到车上。
若不计摩擦作用，人的拉力需多大？读思路：已知，h＝1.5m，L＝5m，G＝1000N，利用斜面公式可直接求得所需拉力。
规范解：题后小结：实际使用中，由于物体与斜面存在摩擦力，所以题中所求出的拉力是理想化的。
例2、如图所示是一个两面光滑的斜面，θ＜α。
同一个物体分别沿AC和BC斜面受拉力匀速运动到C点时，所需拉力分别为F A、F B，所做的功分别为W A、W B。
则A．F A＝F B，W A＝W B B．F A＜F B，W A＜W BC．F A＜F B，W A＝W B D．以上说法都不正确读思路：由于斜面光滑且等高，因此物体沿两侧匀速运动到顶端时，克服重力做功应该相等。
因AC＞BC利用斜面公式可得F A＜F B。
规范解：正确答案为C题后小结：本题较为灵活，光滑的斜面不考虑摩擦。
应用功的原理，可知使同一物体，升高相同的高度，所做的功相等。
斜面长，省力、费距离、不省功。
题型二：功能原理的理解例3：行驶中的汽车制动后滑行一段距离，最后停下来；流星在夜空中坠落，并发出明亮的光焰；降落伞在空中匀速下降；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生电流。
上述不同现象中所包含的相同物理过程是（）A. 物体的动能转化为其他形式的能量B. 物体的势能转化为其他形式的能量C. 物体的机械能转化为其他形式的能量D. 其他形式的能转化为物体的机械能读思路：具体分析各物体的能量转化情况，再进行比较。
规范解：汽车制动后受到摩擦阻力的作用，动能转化为内能；流星在空中坠落时受到空气阻力作用，动能和势能转化为内能和光能；降落伞在空中匀速下降，受到空气阻力作用，势能转化为内能；条形磁铁在下落过程中穿过闭合线圈，线圈中产生感应电流，机械能转化为电能，最终又转化为内能。
正确选项为C。
例4：一条柔软的均匀链条质量为m，长度为l，平放在水平桌面上。
用力提链条的一端将链条慢慢提起，直至末端将要离开桌面的过程中，拉力做的功为多少?读思路：拉力的大小时刻在变，是变力，它对链条做的功全部用来克服重力的作用，用于增加链条的重力势能。
所以，只要能求出链条重力势能的增量，，就能求出拉力所做的功。
规范解：链条的末端将要离开地面时，链条的重心提高到离桌面2l的高度，其重力势能的增量为 2l mg E p ⋅=∆。
根据重力做功和重力势能变化的关系可知，克服重力做功2l mg E W p ⋅=∆=。
拉力做的功等于克服重力做的功，即mgl W W F 21==。
题后小结：求变力功的问题，有一类可将变力功转化为求重力所做的功，进而通过求重力势能的变化来达到求变力功的目的。
[读后升华 聚焦高考]高考渗透点 ○高考要求1、考查功的原理——使用任何机械都不能省功。
2、考查对功能关系的理解——功是能量转化的量度○命题透析在高考中，对功的原理单独考查的可能性不大；但功与能量在其它知识渗透考查每年都有。
[读题解题·精题精练]○经典题1.对于功和能的关系，下列说法中正确的是：A.功就是能，能就是功B.功可以变为能，能可以变为功C.做功的过程就是能量的转化过程D.功是物体能量的量度2.关于功和能，下列说法中正确的是：A.功和能的单位相同，它们的概念也相同B.做功的过程就是物体能量转化的过程C.做了多少功，就有多少能量发生了转化D.各种不同形式的能量可以互相转化，而且在转化的过程中，能的总量是守恒的 3.关于功和能的关系，下列说法正确的是：A.物体做了多少功，就表示它原来具有多少能B.物体具有多少能，就能做多少功C.物体做了多少功，就有多少能量消失D.能量从一种形式转化为另一种形式时，可以用功来量度能量转化的多少4.一根压缩着的弹簧把一小球弹出时，弹力对小球做了5ooJ 的功，则弹簧的弹性势能减小了 ，小球的动能增加了 。
○创新题5.关于功和能的联系与区别，下列说法中正确的是：A.功就是能，所以它们具有相同的单位B.功是能量的量度C.功是能量转化的量度，所以它们具有相同的单位D.汽车在水平上行驶时，牵引力做的功使汽车的势能增加6、一质量均匀不可伸长的绳索，重为G ，A 、B 两端固定在天花板上，如图所示，今在最低点C 施加一竖直向下的力将绳拉至D 点，在此过程中，绳索AB 的重心位置：A.逐渐升高B.逐渐降低C.先降低后升高D.始终不变○拔高题7、质量为m 的跳水运动员，从离地面高h 的跳台上以速度v 1斜向上跳起，跳起高度离跳台为H ，最后以速度v 2进入水中，不计空气阻力，则运动员起跳时所做的功（ ） A. 1212mv B. mgH C. 1212mv mgh + D. 1222mv mgh -8、物体A 和B 叠放在光滑水平面上，m A =1kg ，m B =2kg,B 上作用一个3N 的水平拉力后，AB 一起前进了4m ，如图所示．在这个过程中B 对A 做的功A ．4 JB ．12 JC ．0D ．-4J9、一个人站在地面上，和用定滑轮将质量是50kg 的工件从地面上拉起。
如果匀速拉起3m ，人所做的功是___________。
若匀加速地拉起2m ，并使工件获得1m/s 的速度，人做的功是___________。
（g 取102m s /）1.解答：C2. 解答：BCD3. 解答：D4. 解答：500J 、500J5. 解答：C提示：本题考查功、能的概念及它们之间的关系，需要深入理解功和能的概念。
解析：功和能的单位都是焦耳，但是不能说功就是能，因为功是过程量，做功的过程就是能量转化的过程，所以功是能量转化的量度，而不能说功是能量的量度。
汽车在水平路面上行驶时，势能不变，所以牵引力做的功使汽车的动能增加。
6、解答：A提示：物体的重心不一定在物体上，对于一些不规则物体要确定其重心比较困难。
本题中，绳子的重心就很难标出，需要通过其他的途径确定。
当用力将绳上某点C 拉至D ，外力在不断的做功，而物体的动能不增加，因此外力做功必然转化为物体的重力势能。
重力势能增加，说明物体的重心升高了。
外力不断做正功，重心就不断的升高。
7、解答：A 、D提示：运动员起跳过程中，他所做的功增加了动能W=mv 12/2，跳起后到落到水中的过程中，对运动员做功的只有重力，由动能定理得21222121mv mv mgh -=，所以mgh mv mv -=22212121，所以此题的答案为A 、D 8、解答：A提示：对A 、B 作为整体，由牛顿第二定律a m m F B A )(+=，前进4m 时的速度为s m as v /222==，对A 分析得，此过程中对其做功得只有物体B ，由动能定理得J v m W A 4212==9、解答：1500J 、1025J提示：人通过定滑轮拉动工件时，绳中拉力对工件所做的功即为人做的功。
人匀速提升工件时，由动能定理得0=-mgh W ，即人对工件做的功为1500J 。
在工件加速上升时，对工件用动能定理得0212-='-'mv h mgW ，所以人对工件所做的功为1025J 。
[博读精品创新开拓]○专题探究：斜面的应用日常生活中有很多事物应用斜面的原理而达到省力的目的，如楼梯、蜿蜒而上的山路等．请看下图：(2)若将两个斜面结合在一起，则形成一种称为楔(或称为劈)的简易机器．楔在切割并分裂东西非常有用．刀、斧及人类门牙均为楔的例子．拉链巧妙地利用斜面原理，使两排可互相连的链齿结合或分离.拉链的滑扣由几个楔组成，当你拉动时，它可以把原本很小的作用力转变成很大的力，使拉链拉开或闭合.(3)若将斜面围绕在圆柱上，则形成称为螺旋的简易机器．常用来锁住物体的螺丝、附螺纹的瓶盖、螺旋式汽车千斤顶等都是应用螺旋的装置．上海南浦大桥的引桥是螺旋式的,是变形的斜面的应用.两岸引桥全长7500米,能使汽车省力不省功.螺旋式结构大大能节省了空间.请看下面第一幅图．。