物理同步优化指导（教科必修2）课件：第4章 第1节 功.pptVIP

;学习目标;一、做功与能量的变化 1．仔细观察教材图4－1－1三幅图． 举例说明什么是做功的过程，做功的过程需要满足什么条件？ 提示：为使物体沿力的方向发生了位移就是做功的过程，做功的过程需满足使物体在力的方向上发生位移． 2．功：如果物体受到力的作用，并在__________发生了位移，就说力对物体做了功． 3．做功的过程就是______变化的过程．; 二、功的计算公式 1．如何计算功？ (1)如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功？ 提示：W＝FS;(2)如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功？如图物体m在与水平方向成α角的力F作用下沿水平方向前进的位移为l，求力F对物体做的功． 提示：将力F沿水平和竖直方向分解为F1、F2，F2不做功，故W＝F1l＝Flcos α．;2．归纳：功的概念和公式;3．思考：体育课上，张明踢足球的作用力大小为100 N，足球在地上滚动了20米后停止运动．小芳同学这样计算张明对足球做的功W＝Fl＝100×20 J＝2 000 J．以上功的求法是否正确？ 提示：不正确．踢球时的作用力100 N，仅在脚与球接触时间内存在，球在地上滚动前进20米的过程中张明对它无作用力，即沿作用力方向的位移不是20 m．所以这种求功的方法不正确．; 三、功的正负　合力的功 1．通过上边的学习：我们已经明确了力F和l之间的夹角为α时，力F做的功W＝Flcos α．并且α的取值范围是0≤α≤π．那么，在这个范围之内，cos α可能大于0、等于0、小于0，从而得到W可能大于0、等于0、小于0．请画出各种情况下力做功的示意图并加以讨论．;提示： ; 2．根据上面的讨论，并举例说明．力对物体做正功和负功的含义． 提示：力对物体做正功，该力对物体的运动起推动作用；力对物体做负功，该力对物体的运动起阻碍作用．;3．如果物体在几个力作用下发生一段位移，如何求这几个力对物体做的功？如图所示，物体在各个力的共同作用下移动了一段距离l．;(1)求各个力对物体做的功是多少？各个力对物体做功的代数和是多少？ 提示：WF＝Flcos α，WFN＝FNlcos 90°＝0，WG＝Glcos 90°＝0，Wf＝Fflcos 180°＝－Ffl，W＝WF＋WFN＋WG＋Wf＝(Fcos α－Ff)l． (2)物体所受的合力是??少？合力做的功是多少？ 提示：F合＝Fcos α－Ff，W合＝F合·lcos 0°＝(Fcos α－Ff)·l． (3)物体所受的各力均做功，合力是否一定做功？ 提示：不一定，F合＝0，W＝0．; 4．归纳 (1)正功和负功 功有正、负之分，但功是______(选填“标量”或“矢量”)，功的正负只表示是动力做功还是阻力做功．;请根据功的公式完成下表． 正功和负功的判断; (2)总功的计算 总功的计算有如下方法： ①W合＝__________ (α为F合与位移l的夹角)． ②W合＝WF1＋WF2＋…＋WFn(即总功为各个分力所做功的________)．;1．写出计算功的公式，其适用条件是什么？ 提示：W＝Flcos α，此公式只能用来计算恒力的功．;2．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Ff． 求从抛出点至落回到原出发点的过程中，空气阻力对小球做的功． 甲同学认为“因整个过程位移为0，故空气阻力做的功为0”；乙同学认为“小球上升过程和下降过程阻力均与位移方向相反，故空气阻力做的功W＝－2Ffh”，你认为哪位同学的认识是正确的？出现错误的原因是什么？; 提示：乙的认识是正确的．甲的错误原因在于认为上升和下降过程中Ff是恒力，其实上升和下降过程中空气阻力大小相等、方向相反，整个过程中空气阻力不是恒力．; 用水平恒力F作用于质量为M的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离为l，恒力做功为W1；再用该恒力作用于质量为m(m<M)的物体上，使之在粗糙的水平面上移动同样的距离l，恒力做功为W2，则两次恒力做功的关系是(　　) A．W1>W2　　　　　　 B．W1<W2 C．W1＝W2 D．无法判断;解析：恒力做功是指力F所做的功，根据功的定义，力F所做的功只与力F的大小及物体在力F的方向上发生的位移大小有关，不需考虑其他力的影响，因两次的恒力相同，位移也相同，所以做功相同，故选项C正确． 答案：C 【题后总结】　力和物体在力的方向上的位移是做功的两个不可缺少的因素，与其他因素无关．本题的干扰因素是地面的摩擦力，它只会影响物体最后获得速度的大小，不会影响恒力F做功的数值．;1．用力将重物竖直提起，先是从静止开始匀加速上升，紧接着匀速上升，如果前后两过程的运动时间相同，不计空气阻力，则下列说法正确的是(　　) A．匀加速上升拉力做功多 B．匀速上升拉力做功多 C．两个过