高一物理《功》ppt课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第七章 第一节 功,第七章 机械能,第一节 功,第七章 第一节 功,一、怎样才算做了功,、做功了吗？,运动员在举起杠铃的时候：,上举的过程；,举起后站着不动；,举起后水平匀速前进。,马拉车在平直路面上前进。,运动员正在举起杠铃,马拉着车前进,第七章 第一节 功,手托着书静止,人推车未动,这两个因素是严格的，缺一不可,！,2,、做功的两个必要因素：,（,1,）作用在物体上的力。,（,2,）物体在力的方向上通过的位移。,第七章 第一节 功,在科学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段距离，我们就说这个力对物体做了功。,二、功的概念,、功的定义,F,S,F,第七章 第一节 功,功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。,F,方向与,S,的方向在一条直线上,功,=,力,位移,W,=,F,S,、功的计算,S,F,F,第七章 第一节 功,（焦、,J,）,1,焦耳,= 1,牛顿,米,功的单位：焦耳,F,方向与,S,的方向不在一条直线上,功,=,力在位移方向的分力,位移,公式：,W=F,S,cos,F,F,1,F,2,S,F,F,1,F,2,注,:,公式中,F,为恒力,第七章 第一节 功,3,、辨认力的方向与位移方向的夹角,F,S,甲,答案：,F,S,乙,答案：,- ,F,S,丙,答案：,F,S,丁,答案：,- ,第七章 第一节 功,三、正功和负功,（一）对功的公式：,W=FSCOS,的讨论,(1),当,=0,时，,COS =1,，,W =F S,和我们在初中学过的功的公式相同。,(2),当,=/2,时，,COS =0,，,W =0 ,这时我们就说力对物体没做功。举例。,(3),当,0,，,W0,这时我们就说力对物体做正功。举例。,(4),当,/2 ,时，,COS,0,，,W,0,这时我们就说力对物体做负功。举例。,讨 论,1,、,第七章 第一节 功,功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功,功的正负是借以区别谁对谁做功的标志,一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。例如：一个力对物体做了,6J,的功，可以说成物体克服这个力做了,6J,的功。,、理解与分析,第四章 第一节 功,三、几个力做功的计算,例：,如图，一个物体在拉力,F,的作用下，水平向右移动位移为,s,，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和如何 ；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少。,F,F,N,f,G,s,F,F,N,f,G,第七章 第一节 功,解：重力和支持力不做功,它们和位移的夹角为,900,F,所做的功为：,1,Fscos,，,滑动摩擦力,f,所做的功为：,2,fscos1800,fs,各个力对物体所做功的代数和为：,=,1+,2=(,cos,f,）,s,根据正交分解法求得物体所受的合力,=,cos,f,，合力方向向右，与位移同向；,合力所做的功为：,scos00,（,cos,f,）,s,解：重力和支持力不做功,它们和位移的夹角为,90,0,F,所做的功为：,1,Fscos,，,滑动摩擦力,f,所做的功为：,2,fscos180,0,fs,各个力对物体所做功的代数和为：,=,1,+,2,=(,cos,f,）,s,根据正交分解法求得物体所受的合力,合,=,cos,f,，合力方向向右，与位移同向；,合力所做的功为：,合,scos0,0,（,cos,f,）,s,第七章 第一节 功,求解物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下两种方法来求解。,(1),分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：,W,总,=,W,1,+,W,2,+,W,n,(2),先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：,W,总,=,F,合,S cos,拓展 变力做功,对于变力做功不能依定义式,直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。,1.,可用（,微元法,）,无限分小法,来求,过程无限分小后， 可认为每小段是恒力做功。,2.,平均力法,：,若变力大小随位移是,线性,变化，且,方向不变,时，可将变力的平均值求出后用公式,计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。,3.,利用图像,，图线与坐标轴所包围的面积即是力做功的数值。,4.,已知变力做功的平均功率，则功,。,5.,用,动能定理,进行求解：,由动能定理,可知，将变力的功转换为物体动能的变化量，可将问题轻易解决。,6.,用,功能关系,进行求解。,第四章 第一节 功,1.,在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功,( ),A.,在光滑的水平面上较多,B.,在粗糙的水平面上较多,C.,一样多,D.,由小车运动所需的时间决定,C,第四章 第一节 功,2.,质量为,m,的物体沿倾角为,的斜面匀速滑下，在通过位移,L,的过程中,( ),A.,重力对物体做功,mgL,B.,重力对物体做功,mgLsin,C.,支持力对物体做功,mgLcos,D.,摩擦力对物体做正功，数值为,mgLsin,B,第七章 第一节 功,3,.,放在粗糙水平地面上的物体，在,10N,的水平拉力作用下，以,6 m/s,的速度匀速移动,4s,，则拉力共做了,功，摩擦阻力对物体做了,的功,.,-240J,240J,第四章 第一节 功,例,1:,图所示为某建筑工地提升建筑材料的装置,其中滑轮的质量和摩擦力,可忽略,在滑轮的下端悬吊一质量为m=10 kg的建筑材料,建筑工人在高,处对绳子的另一端施加一竖直向上的恒力F,经测量可知该建筑材料,以a=2 m/s2的加速度竖直向上做匀加速直线运动,重力加速度g=10 m/s2,忽略绳子的质量。则t=3 s的时间内恒力F做的功、建筑材料的重力所做的,功以及合力的功分别为多少?,1080J -900J 180J,第四章 第一节 功,例：水平地面上有质量分别为m和4m的物A和B，两者与地面的,动摩擦因数均为。细绳的一端固定，另一端跨过轻质动滑,轮与A相连，动滑轮与B相连，如图所示。初始时，绳出于水,平拉直状态。若物块Z在水平向右的恒力F作用下向右移动了,距离s，重力加速度大小为g。求,（1）物块B客服摩擦力所做的功；,（2）物块A、B的加速度大小。,练习,1.,如图所示，一恒力F通过一动滑轮拉物体沿光滑水平面前进,了s，在运动过程中，F与水平方向保持角，则拉力F对物,体做的功为（）,A. Fscos,B. 2Fscos,C. Fs（1+cos）,CD,练习,2,、如图所示，两个相互垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做的功为_J,7,专题,1,：剖析变力做功的问题,计算变力做功的方法,1,、微元法,2,、平均力法,3,、图像法,4,、等效转化法,-,若某变力所做功和某一恒力做功相等，则可以,通过计算该恒力所的功，从而求出该变力,5,、分段法,-,若一个力大小不变，方向总与运动方向相同或,相反，如水的阻力、空气的阻力，该力所做的,功为力与路程的成绩。,6,、利用平均功率法,7,、功能转化法,例1、质量为40kg的物体，在一个水平外力作用下，沿直径为,40m的水平圆形轨道匀速运动一周，若物体与轨道间动摩擦因,素为0.5，求水平外力在此过程中做功为多少?( ),题型一：运用微元法求解变力做功问题,题型二：运用等效转化法求解变力做功问题,例,2,、如图，定滑轮至滑块的高度为h，已知细绳的拉力为F(恒定)，,滑块沿水平面由A点前进s至B点，滑块在初、末位置时细绳与水平,方向夹角分别为和求滑块由A点运动到B点过程中，绳的拉力,对滑块所做的功,题型三：运用平均力法求解变力做功问题,例,3.,一辆汽车质量为,8,0,0,kg，从静止开始运动，其阻力为车重的,0.05倍。其牵引力的大小与车前进的距离变化关系为,F=10,0N/m,x+,f,，,f,是车所受的阻力。当车前进,2,0m时，牵引力,做的功是多少？,28000J,题型四：运用图像法求解变力做功问题,例,4,、放在地面上的木块与一劲度系数的轻弹簧相连。现用手水平,拉弹簧，拉力,F,的作用点的位移,L,的函数关系如图所示，木块开始,运动，继续拉弹簧，木块缓慢移动了,0.8m,的位移，,求上述过程中拉力所做的功,?,F/N,L /m,40,0 0.2 0.4 0.8,20J,题型五：运用分段法求解变力做功问题,例：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，空气阻力的大小恒为f，则从抛出点至落回到原出发,点的过程中，重力对小球所做的功和空气阻力对小球所做的,功分别为（）,A0，0 Bmgh，-fh,C0，-2fh D-2mgh，-2fh,C,练习：把长为l的铁钉钉入木板中，每打击一次给予的能量为E0，,已知钉子在木板中遇到的阻力与钉子进入木板的深度成正,比，比例系数为k问此钉子全部进入木板需要打击几次？,