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1、平煤一高教学课件平煤一高教学课件高级中学物理高级中学物理 第一册第一册2021/8/11 星期三1 第一节第一节 功功第七章第七章 机械能机械能第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三2教学目的教学目的：v 1 1、正确认识功的含义，知道力和物体在、正确认识功的含义，知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的的因素。少的的因素。v 2 2、正确应用公式、正确应用公式W=FSCOSW=FSCOS计算力的功。计算力的功。v 3 3、知道功是标量，正确理解正功和负、知道功是标量，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功。功的实质，能正
2、确判断正功和负功。v4 4、知道多个力对物体所做的总功等于这、知道多个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体做的功。几个力的合力对物体做的功。第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三3教学重点：教学重点：正确应用公式正确应用公式W=FSCOSW=FSCOS计算力的功。计算力的功。知道功是标量，正确理解知道功是标量，正确理解正功正功和和负功负功的实质，能正确判的实质，能正确判断断正功正功和和负功负功。教学难点教学难点：第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三4教学过程：教学过程：1 1、在初中我们已经学过功的初步知识，一个、在初中我们已经学过功的初步知识，一个物体受到
3、力的作用，如果在力的方向上发生物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。一段位移，我们就说这个力对物体做了功。SFF力对物体做功为力对物体做功为 W=FS第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三51 1、作用在物体上的作用在物体上的力力。2 2、物体在力的方向上产生一段物体在力的方向上产生一段距离距离。一、做功的两个不可缺少的因素一、做功的两个不可缺少的因素1 1、功的计算公式：功的计算公式：W=FSW=FS2 2、功的单位：功的单位：焦耳焦耳，用符号用符号“J J”表示表示。第第七七章章功功hcqBy功的计算公式与单位功的计算公式与单位 功是标量
4、功是标量2021/8/11 星期三6做功实例：做功实例：人乘自行车从高处下人乘自行车从高处下落，重力对人做功。落，重力对人做功。小孩滚铁环，小小孩滚铁环，小孩对铁环做功。孩对铁环做功。第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三7F 二、功的公式二、功的公式SW=F2 S=FScos是力的方向与位移方向的夹角是力的方向与位移方向的夹角ABFF1F2思考：思考：当力的方向与位移方向有一当力的方向与位移方向有一夹角，如何求功呢？夹角，如何求功呢？2021/8/11 星期三81、辨认力的方向与位移方向的夹角、辨认力的方向与位移方向的夹角答案：答案：-答案：答案：-F 乙 S F S SF S
5、 F丙甲丁 第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三9寻找寻找“夹角夹角”可以将力可以将力的方向向位移方向旋转，的方向向位移方向旋转，当力的方向与位移方向相当力的方向与位移方向相同时，力的方向所转过的同时，力的方向所转过的角度就是力与位移方向的角度就是力与位移方向的夹角夹角。第第七七章章功功hcqBy2.小技巧小技巧2021/8/11 星期三10三、正功和负功三、正功和负功功的公式：功的公式：W=W=FSCOSFSCOS讨论讨论：1 1、当、当=0=0时，时，COSCOS=1=1，W=FSW=FS和我们在初中学过的功的公式相同。和我们在初中学过的功的公式相同。2 2、当、当=/2=
6、/2时，时，COSCOS=0=0，W=0W=0这时我们就说力对物体没做功。举例。这时我们就说力对物体没做功。举例。3 3、当、当/200，W0W0这时我们就说力对物体做正功。举例。这时我们就说力对物体做正功。举例。4 4、当、当/2/2 时，时，COS COS 00，W 0W 0这时我们就说力对物体做负功。举例。这时我们就说力对物体做负功。举例。第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三11如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体在力的物体在力F的作用下，在的作用下，在水平面上发生的位移为水平面上发生的位移为S，物体与支持面的动摩，物体与支持面的动摩擦因数为擦因数为，问：，问：（1）
7、物体受到哪些力的作用？）物体受到哪些力的作用？（2）各力对物体所做的功分别是多少？）各力对物体所做的功分别是多少？竖直方向：竖直方向：N和和GWG=WN=0水平方向：水平方向：F和和fWF=Fscos(-)=-FScosWf=-Ns=-mg+Fsin(-)s=-(mg+Fsin)sFGNfs第第七七章章功功hcqBy例题：例题：2021/8/11 星期三12(1)、分别求出每个力所做的功，、分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。然后求出所有功的代数和。即：即：W总总=W1+W2+Wn(2)、先求出物体所受的合力，、先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，然后再求出合力的功，即：即：
8、W总总=F合合Scos求力求力对物体所做的总功有两种方法对物体所做的总功有两种方法：四、总功四、总功第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三13 我们所学的功的计算公式是物体受恒力我们所学的功的计算公式是物体受恒力作用时，力对物体所做功的公式。如果作用作用时，力对物体所做功的公式。如果作用在物体上的力是变力，或者物体运动的轨迹在物体上的力是变力，或者物体运动的轨迹是曲线，如何求功呢？是曲线，如何求功呢？请同学们阅读教材后回答请同学们阅读教材后回答。五、变力所做的功：五、变力所做的功：我们可以把位移分成许多小段，在每小段我们可以把位移分成许多小段，在每小段都足够小，可以认为是直线。物
9、体通过每都足够小，可以认为是直线。物体通过每小段的时间足够短，力的变化很小，可以小段的时间足够短，力的变化很小，可以认为力为恒力，这样，对每一小段，就可认为力为恒力，这样，对每一小段，就可利用公式利用公式W=FscosW=Fscos计算功。再把所有的计算功。再把所有的功都加起来，就是变力所做的功。功都加起来，就是变力所做的功。FAB第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三14 计算恒力的功公式：计算恒力的功公式：W=FScos 功是标量。功的正、负不表示功的大功是标量。功的正、负不表示功的大小，也不表示功的方向。只能说明这个小，也不表示功的方向。只能说明这个力是动力还是阻力。力是动
10、力还是阻力。总结：总结：计算变力所做的功计算变力所做的功：把物体通过各个把物体通过各个小段所做的功加在一起，就等于变力在小段所做的功加在一起，就等于变力在整个过程整个过程 中所做的功。中所做的功。（积分的方法、（积分的方法、高等数学知识）高等数学知识）第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三15 一质量为一质量为2.0 kg的物体受到与水的物体受到与水平方向成平方向成37度角斜向上的拉力度角斜向上的拉力F=10N，在水平方向上移动，在水平方向上移动S=2m，物体与地面间的滑动摩擦力，物体与地面间的滑动摩擦力f=4.2N.求外力对物体做的总功。求外力对物体做的总功。Ff37解：解：W
11、G=WN=0 WF=Fscos37=16J WG=WN=0 WF=Fscos37=16J Wf=fscos180=-8.4J W=WG+WN+WF+Wf=7.6J W=WG+WN+WF+Wf=7.6J第第七七章章功功hcqBy2021/8/11 星期三16小物体从地面做竖直上抛运动又回到小物体从地面做竖直上抛运动又回到地面，在此过程中重力做功多少？地面，在此过程中重力做功多少？A A 大于零大于零B B 小于零小于零C 等于零D D 视情况而定视情况而定C C 等于零等于零第第七七章章功功hcqBy练习：练习：2021/8/11 星期三17人造卫星在半径为人造卫星在半径为1.0101.0107
12、 7mm的圆形轨的圆形轨道上受到地球的引力是道上受到地球的引力是4.0 104.0 104 4N N，卫，卫星每绕地球运动一周，地球引力对卫星星每绕地球运动一周，地球引力对卫星做多少功？做多少功？解：引力方向和卫星运动方向解：引力方向和卫星运动方向垂直，故引力不做功。垂直，故引力不做功。第第七七章章功功hcqBy练习：练习：2021/8/11 星期三18如图，如图，A A、B B两物体靠在一起，放在水平地面两物体靠在一起，放在水平地面上，它们质量相同，与水平面间的动摩擦因数上，它们质量相同，与水平面间的动摩擦因数也相同，在物体也相同，在物体A A上加一斜向下的恒力上加一斜向下的恒力F F后，后
13、，两物体一起向右移过一段距离，在这过程中：两物体一起向右移过一段距离，在这过程中：A.A.摩擦力对摩擦力对A A和对和对B B做的功数值相同做的功数值相同B.AB.A对对B B做功与做功与B B对对A A做功数值相同做功数值相同C.FC.F对对A A做功与做功与A A对对B B做功数值相同做功数值相同D.AD.A的合外力做的功与的合外力做的功与B B的合外力做的功数值的合外力做的功数值相等。相等。第第七七章章功功hcqBy练习：练习：A B2021/8/11 星期三19第第七七章章功功hcqBy练习：练习：在一个倾角为在一个倾角为 的斜面体的斜面上置放着的斜面体的斜面上置放着质量为质量为mm的
14、木块，在水平外力的木块，在水平外力F F的作用下的作用下匀速前进匀速前进s s，地面摩擦力对斜面体做功：，地面摩擦力对斜面体做功：为，斜面体对物体支持力做功为：为，斜面体对物体支持力做功为：斜面体对物体摩擦力做功为：斜面体对物体摩擦力做功为：，木，木块的重力对木块做功为块的重力对木块做功为 。F2021/8/11 星期三20质量为质量为mm的木块，在一个水平力作的木块，在一个水平力作用下，沿半径为用下，沿半径为R R的水平圆形轨道的水平圆形轨道匀速率运动了一周，若物体与轨道匀速率运动了一周，若物体与轨道间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为，求该水平力，求该水平力在此过程中所做的功。在此过程中所做的功。第第七七章章功功hcqBy练习：练习：2021/8/11 星期三21再再 见见作业作业:P119练习一练习一 (3)、(4)、(5)2021/8/11 星期三222021/8/11 星期三23