高一物理《功》--上课ppt

第七章 第一、二节

第七章

机械能守恒定律

第一节 追寻守恒量

第二节 功

一 、 追寻守恒量

后来的物理学家把 这一事实说成是“某个 量是守恒的”,并且把这 个量叫做能量或能。

一 、 追寻守恒量能量无处不在

一 、 追寻守恒量1. 能量的性质： ① 能量是描述物体运动状态的物理量，是标量。 ② 自然界中的物质由于不同的运动形式具有不同 形式的能量。 ③ 各种不同形式的能量可以相互转化，转化过程 中能量的总量保持不变。 2. 势能和动能 ① 势能：相互作用的物体凭借其位置而具有的能量 ② 动能：物体由于运动而具有的能量，而不是运动物 体具有的能。(只有正值)

课堂训练唐朝诗人杜甫的《登高》中有这样两 句诗：“无边落木萧萧下，不尽长江 滚滚来”。从物理学的角度来说， “落木萧萧下”的过程是 ___________能转化为________能； 而“滚滚来”的长江水蕴含丰富的 _________能。

二、功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 通过了位移。这两个因素是严格的，缺 一不可 ！人推车未动 手托着书静止

做功了吗？

二、功1、功的定义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。

F S

探究一、推导功的表达式F F S 匀速运动L

W=0

W=F· SF2 F

α

F1S

w1=F1S F1=Fcos α w2=0 W=Fs cos α

二、功2、功的计算①公式：W=F S cos α a) 力F是恒力，只适用于恒力做功

b) 功是 标量②单位： 国际单位： 焦耳 ；单位符号：J1 焦耳 = 1 牛顿· 米

二、功3、辨认力的方向与位移方向的夹角 α甲 FF S

α答案：α S 答案： α F 丁 乙

S 答案：π- α

α丙 F

α

S 答案：π- α

三、正功和负功(一)对功的公式：W=FSCOSα的讨论

1、讨 论

(1)当α=0时，COS α=1,W =F S 和我们在初中学过的 功的公式相同。

(2)当α=π/2 时，COS α=0,W =0 , 这时我们就说力对 物体没做功。举例。(3)当α<π/2时，COS α>0,W>0,这时我们就说力对物 体做正功。举例。 (4)当π/2 <α≤ π时，COS α<0,W <0 们就说力对物体做负功。举例。 这时我

三、正功和负功2、理解与分析①功的正负表示是动力对物体做功还是阻力 对物体做功

②功的正负是借以区别谁对谁做功的标志 ③一个力对物体做负功，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。思考：比较-8J的功与5J的功大小？

四、几个力做功的计算探究2:如何求几个力做的总功？练习：一个质量m=150kg的物体，受到水平方向的 拉力F=500N,在水平地面上由静止开始移了l=5m

。 物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N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 (4)合力对物体做的功 思考：求解几个力对物体所做的总功有哪些方法？

解：对物体受力分析如图所示， (1)拉力F做的功为 WF=Fl =500×5J=2500J 阻力F阻做的功为 F Wf=- F阻l =100×(-5)=- 500J 重力mg做功 WG=0 支持力FN做功 WFN=0 (2)因此总功为W=WF+Wf=2000J (3)合力做功W=(F-F阻)l = (500-100)×5J=2000J

FN

F阻

mg

四、几个力做功的计算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=W1+W2+……+Wn (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 cosα

变力做功对于变力做功不能依定义式

W Fs cos

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

F1 F2 W F s cos s cos 2计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。