功和功率（第1课时）课件-【新教材】人教版(2019)高中物理必修二21张

第八章机械能守恒定律任何人类活动都离不开能量现代化的生活离不开电厂供应的电能现代交通离不开燃料燃烧释放的化学能核电站要利用原子核裂变时释放的核能植物的生长依赖太阳能

在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以互相转化,并且能量的转化与功的概念紧密相连。这是因为,如果在一个过程中存在做功的现象，就必然存在能量变化的现象，功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础。横县百合完全中学——韦衍虎8.1功与功率(第1课时）问题导入GF拉v

力对物体做的功：为力的大小与重物移动距离的乘积。F拉v

物体运动的方向与力的方向不一致，这时应当怎样计算功呢？W=FL一、功1.把力F分解FFαlαF①与位移方向一致的分力F1②与位移方向垂直的分力F2F2F1

分力F2上与位移垂直，垂直无功，所以F所做的功等于分力F1做的功。F1=FcosαW=Fl=F1lWF=F1·l=Fcosα·l2.把位移l分解FFαlαFFαll2l1①与力方向一致的分位移l1②与力方向垂直的分位移l2

分位移l2与力垂直，垂直无功，所以F所做的功发生分位移l1上。W=Fl=Fl1l1=lcosαWF=F·l1=Flcosα功的计算一般公式W=Flcosα

力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。把力F分解：WF=F1·l=Fcosα·l把位移l分解：WF=F·l1=Flcosα①功是标量

只有大小，没有方向，因此合外力做的功等于各个力做功的代数和。1J=1N×1m=1N·m②单位是焦耳JW=Flcosα的理解①F是恒力②l是位移Fl③F和l必须同时存在例如运动员用50N的力将蓝球水平扔出，蓝球在空飞了2m被截住，则运动员对蓝球做的功是100J。对吗？GF推v不做功做功Gv不做功F不做功出手瞬间对球做功④a是位移与力的夹角α起点相同时的夹角课堂练习例1：如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F=10N，l=2m。角θ的大小如图所示。a=180-θ=30〫a=180-θ=150〫a=θ=30〫Flll思考：功是标量，它的正、负表示什么意思呢？ααW=Flcosα，从余弦函数图像可以看出功有正负。二、正功和负功W=Flcosα①当α=π/2时，cosα=0，W=0。这表示力F的方向跟位移L的方向垂直，即力F不做功。例如，物体在水平桌面上运动，重力G和支持力FN都与位移方向垂直，这两个力都不做功。lW=Flcosα②当0＜α＜π/2时，cosα＞0，W＞0，这表示力F对物体做正功；l例如，人用力拉车前进时，人的拉力F对车做正功。动力能量↑③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功。④当α=0时，cosα=1，即W=Fl。

W=Flcosα例如，要使运动的小车减速时，人向后拉车的力F对车做负功。l阻力能量↓表示动力或阻力做功；得到能量或失去能量。正功和负功：思考：怎么比较功的大小？-10J7J-4J5J><比较绝对值注意：说力对物体做负功，可以说物体克服这个力做了功。

汽车关闭发动机以后，在阻力的作用下逐渐停下来，阻力对汽车做负功，可以说成“汽车克服阻力做功”lFFF正零负如：力对物体做了-1J的功，可以说物体克服这个力做了1J功，这两种说法是一样的。注意：说力对物体做负功，可以说物体克服这个力做了功。

你有钱-5元，一般我们都会说成你有欠钱5块。

我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？FF阻FN370Gv0

当一个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，是各个力分别对物体所做功的代数和。课本例题：一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上向右移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，（cos37〫=0.8）求各力对雪橇做的总功。分析：（1）确定研究对象，构建模型：（2）对雪橇进行运动分析和受力分析：②竖直向下的重力G；③地面对雪橇向上的支持力FN；④水平向右的摩擦力f；GFNfv0Fθ（⑤与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F。①雪橇向左边运动；3）根据力与运动方向的关系，判断各个力做功情况。①重力与支持力与运动方向垂直，垂直无功；②摩擦力与运动方向相反，阻力，做负功；③拉力与运动方向夹角为37〫小于90度，动力，做正功。拉力F对雪橇所做的功为：W1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻对雪橇所做的功为：W2=F阻lcos180°=-500J所以各力做功的代数和为：W=W1+W2+W3+W4=1500J重力和支