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1、高中物理功课件本讲稿第一页，共二十五页问题：问题：木头木头在在起重机起重机拉力作用下被举高拉力作用下被举高什么形式的能量增加？什么形式的能量增加？功与能量的关系功与能量的关系本讲稿第二页，共二十五页 问题：问题：列车列车在在机车机车牵引力的作用下牵引力的作用下什么形式的能量在增加？什么形式的能量在增加？本讲稿第三页，共二十五页功与能量的关系功与能量的关系2.2.做功的过程是能量转化的过程。做功的过程是能量转化的过程。1 1、如果物体在力的作用下、如果物体在力的作用下能量能量发生了变化，发生了变化，这个力一定对物体这个力一定对物体做了功。做了功。本讲稿第四页，共二十五页回忆回忆初中所学的初中所学
2、的做功做功，什么叫功？，什么叫功？做功的两个必要因素是什么？做功的两个必要因素是什么？本讲稿第五页，共二十五页1.概念：概念：一个物体受到一个物体受到力力的作用，如果在的作用，如果在力的方向力的方向上发生一段上发生一段位移位移，力就对物体做了功。，力就对物体做了功。一、功一、功2.两个要素两个要素一是作用在物体上的一是作用在物体上的力力；二是物体在二是物体在力的方向上力的方向上发生发生位移位移.本讲稿第六页，共二十五页3.计算功的大小1、力的方向与运动方向一致时、力的方向与运动方向一致时:W=F l本讲稿第七页，共二十五页2、力的方向与运动方向垂直时、力的方向与运动方向垂直时 小球在水平桌面上
3、滚小球在水平桌面上滚动时，支持力和重力对动时，支持力和重力对物体做功吗？物体做功吗？物体在力的方向上没有发生位移，力对物体不做功，物体在力的方向上没有发生位移，力对物体不做功，或者说，做功为零。或者说，做功为零。即即 W 0本讲稿第八页，共二十五页lFFFF F拉力拉力F做的功做的功W=？3、力的方向与运动方向成一定夹角时、力的方向与运动方向成一定夹角时本讲稿第九页，共二十五页说明说明:m物理意义：物理意义：物体受到物体受到1N1N的力，在力方向上发生的力，在力方向上发生1m1m的位移，的位移，就说这个力对物体做了就说这个力对物体做了1J1J的功。的功。3、功的计算公式：、功的计算公式：W=F
4、Lcos（1）、）、L L是是对地对地的的位移位移,F必须为必须为恒力恒力,是是F、L方向间方向间的夹角的夹角功的单位：功的单位：焦耳，用符号焦耳，用符号“J”表示表示（2）、明确是计算哪个力对物体所做的功，不）、明确是计算哪个力对物体所做的功，不能张冠李戴。能张冠李戴。本讲稿第十页，共二十五页l1拉力拉力F做的功做的功W=？F FlWF=FcosL1（3）、计算力做功时注意力和位移的同时性。）、计算力做功时注意力和位移的同时性。v v0F F本讲稿第十一页，共二十五页问问:弹簧弹簧(劲度系数为劲度系数为K)一端固定在墙上，另一一端固定在墙上，另一端连接一水平面上的滑块，用力将弹簧拉伸端连接一
5、水平面上的滑块，用力将弹簧拉伸X后放手，弹簧恢复原长过程中，弹力做了后放手，弹簧恢复原长过程中，弹力做了多少功？多少功？弹簧弹力有什么特点？弹簧弹力有什么特点？W=KXX对吗？对吗？W=FLcos的适用条件：适用于恒力做功。的适用条件：适用于恒力做功。下节课讲如何求变力功。下节课讲如何求变力功。本讲稿第十二页，共二十五页下列图中，各力做功分别是多少？下列图中，各力做功分别是多少？其中其中F=100N，S=1m，cos150=-cos30W=Flcos(180-)=86.6JW=Flcos(180-)=-86.6JW=Flcos =86.6J强调：强调：功的计算式中的功的计算式中的指指F与与L的
6、夹角，与题中所给角度不的夹角，与题中所给角度不一定相同一定相同。功的正负由什么决定？功的正负由什么决定？本讲稿第十三页，共二十五页WF l cos0 时，时，cos0，W0表示力对物体做正功表示力对物体做正功2=时，时，cos=0，W=0表示力对物体不做功表示力对物体不做功2 时，时，cos0，W0表示力对物体做负功表示力对物体做负功2某力对物体做负功，往往说成某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。（取绝对值），两种说法的意义是等同的。正功和负功正功和负功4、本讲稿第十四页，共二十五页如：如：1、摩擦力对某物体做了摩擦力对某物体做了
7、-20J的功，的功，也可说物体克服摩擦力做了也可说物体克服摩擦力做了20J的功。的功。一个力对物体做负功，一个力对物体做负功，也可说成：也可说成：物体物体克服克服这个力做了功（这个力做了功（取绝对值取绝对值）2、竖直上抛物体的上升过程：、竖直上抛物体的上升过程：重力对物体做负功，或物体克服重力做了功重力对物体做负功，或物体克服重力做了功本讲稿第十五页，共二十五页 功的正负表示方向吗功的正负表示方向吗?换句话说，即功是矢换句话说，即功是矢量还是标量？如何证明？量还是标量？如何证明？FFLL矢量和标量最根本的区别是什么？矢量和标量最根本的区别是什么？矢量遵循平行四边形定则，而标量遵循代数加减。矢量
8、遵循平行四边形定则，而标量遵循代数加减。本讲稿第十六页，共二十五页请计算：请计算：一个物体放在光滑的水平面上，同时受到两一个物体放在光滑的水平面上，同时受到两个沿水平方向且相互垂直的个沿水平方向且相互垂直的F1=3N和和F2=4N的力的作用，由静止开始运动的力的作用，由静止开始运动10m。分别求。分别求出两个力的功和合力的功。出两个力的功和合力的功。功是标量功是标量 功的正负又表示什么含义呢？功的正负又表示什么含义呢？功的正、负不表示功的大小，也不表示功的方向。功的正、负不表示功的大小，也不表示功的方向。正功正功说明这个力是说明这个力是推动推动物体的运动，物体的运动，负功负功说明这个力是说明这
9、个力是阻碍阻碍物体的运动。物体的运动。W1=18J，W2=32J，W总总=50J本讲稿第十七页，共二十五页练习练习1:下列说法正确的是：下列说法正确的是：()()A A、功是标量，正负反应大小。、功是标量，正负反应大小。-3J-3J比比-2J-2J小。小。B B、力对物体做正功还是负功，取决于力和位、力对物体做正功还是负功，取决于力和位移的方向关系移的方向关系C C、力做功总是在一个过程中完成，所以功是、力做功总是在一个过程中完成，所以功是过程量。过程量。D D、凡是发生位移的物体，一定有力做功。、凡是发生位移的物体，一定有力做功。BC本讲稿第十八页，共二十五页习题：一个质量一个质量m=2kg
10、的物体，受到与水平方向成的物体，受到与水平方向成37角斜角斜向上的力向上的力F1=10N作用；在水平地面上移动距离作用；在水平地面上移动距离L=2m，物体与地面间的摩擦力物体与地面间的摩擦力F2=4.2N，求外力对物体所做的，求外力对物体所做的总功总功.（cos37=0.8）l1F2=37mgF支支本讲稿第十九页，共二十五页解法解法1：W1=F1lcos37=16JW2=F2lcos180=-8.4JWmg=mglcos90=0JWF支支=F支支lcos90=0JW=W1+W2+Wmg+WF支支 =7.6J本讲稿第二十页，共二十五页解法解法2：经正交分解先求出物体受到的合经正交分解先求出物体受
11、到的合力，然后计算合力对物体做的功。力，然后计算合力对物体做的功。F合合=F1cos37-F2=8-4.2(N)=3.8NW=F合合lcos0=7.6J本讲稿第二十一页，共二十五页5、总功的求法：、总功的求法：先分别求出各个力所做的功：先分别求出各个力所做的功：（1）总功等于合外力的功）总功等于合外力的功先求出合外力先求出合外力F，再由，再由 计算。计算。（2）总功等于各力做功的代数和）总功等于各力做功的代数和再对各个力做的功求代数和再对各个力做的功求代数和本讲稿第二十二页，共二十五页一、做功的条件一、做功的条件作用在物体上的力作用在物体上的力物体在物体在力的方向上力的方向上移动的位移移动的位
12、移二、功二、功:标量标量W=F l cos(恒力恒力)a a、功一定要指明是哪个力对物体做的功、功一定要指明是哪个力对物体做的功b b、力必须是、力必须是恒力恒力三、三、正功负功及物理意义正功负功及物理意义四、总功的计算：四、总功的计算：F F、l 只指大小，只指大小，l是相对地面的是相对地面的实际位移！实际位移！本讲稿第二十三页，共二十五页练习练习2:用起重机将质量为用起重机将质量为的物体的物体匀速匀速地吊起一段地吊起一段距离，作用在物体上的各力做功情况是（距离，作用在物体上的各力做功情况是（）A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B.重力做负功，拉力
13、做正功，合力做正功重力做负功，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，合力做正功重力不做功，拉力做正功，合力做正功 C本讲稿第二十四页，共二十五页练习练习3、如如图图所示，在所示，在倾倾角角=37的斜面上，的斜面上，质质量量m=10 kg的物体在平行斜面向上的拉力的物体在平行斜面向上的拉力 F=120 N作用下，沿斜面上滑距离作用下，沿斜面上滑距离l=2 m，已知物体与斜面已知物体与斜面间动间动摩擦因数摩擦因数=0.5。（1）计算各力对物体做的功；）计算各力对物体做的功；（2）计算物体所受各力所做的总功。）计算物体所受各力所做的总功。（取（取g=10 m/s2）FFN=80NFf=40Nmgsin37=60NWf=-80JWmg=-120JWF=240JWFN=0JW总总=40J本讲稿第二十五页，共二十五页