高中物理教学课件：8-1功与功率 —2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第二册课件.pptx

第八章机械能守恒定律8.1功与功率物体运动的方向与力的方向不一致时怎样计算功呢？

教学目标?

新课导入起重机竖直提升重物时，重物运动的方向与力的方向一致，则力对物体做的功为力的大小与重物移动距离的乘积。更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？

1、定义W=Flcosα力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。功3、单位国际单位：焦耳（焦）单位符号：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m2、公式W表示力对物体所做的功；F表示物体所受到的力；Ｌ是物体所发生的位移，一般为对地位移；ɑ为力与位移方向的正向夹角。Ｗ只与Ｆ、l和ɑ三者有关，与物体的运动状态等因素无关。求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移上做的功。功的计算时，各量要求统一采用国际单位制适用于恒力做功

4、功是标量。只有大小，没有方向（但有正负之分）5、三种不做功的情况（1）有力无位移；（2）有位移无力；（3）力和位移垂直；相关性由公式W=Flcosα可以看出力对物体做功，只与F、l、α有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素均无关同时性计算时应注意F与l必须具有同时性，即l必须是力F作用过程中物体发生的位移同一性同一客观运动，相对于不同的参考系，位移l是不同的，在中学物理中规定，计算功都以地面为参考系，即l应理解为“受力质点的对地位移”适用性明确公式W=Flcosα适用于计算恒力做功，若是变力做功，要视具体情况而定6、功的公式W=Flcosα的理解

7、如何找力与位移的夹角？答案：α答案：π-α答案：π-α答案：π-αF乙LαFLαLααLF丙甲丁F结论：将力向位移方旋转，当力与位移重合时，力所转过的较小的角度就是力与位移方向的夹角。

?功的正负只表示力的方向与位移的方向的关系，不表示功的大小或功的方向！正功和负功

刚刚我们讨论的都是单个力的情况，那一个物体受多个力作用时做的功又是多少呢？方法一：方法二：?先求各个力所做的功，再求这几个功的代数和。F1做功W1，F2做功W2，F3做功W3,···，则W总=W1+W2+W3+···

【例题1】一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，cos37°＝0.8。求各力对雪橇做的总功。分析雪橇的运动方向及有关受力情况如图8.1-3所示。拉力F可以分解为水平方向和竖直方向的两个分力，竖直方向的分力Fy、支持力FN和重力G与运动方向垂直，不做功。所以各力对雪橇做的总功为拉力的水平分力Fx和阻力F阻所做的功的代数和。

解拉力在水平方向的分力为Fx＝Fcos37°，它所做的功为W1＝Fxl＝Flcos37＝500×5×0.8J＝2000J阻力与运动方向相反，两者夹角为180°，它所做的功为W2＝F阻lcos180°＝－100×5J＝－500J力对物体所做的总功为二者的代数和，即W＝W1＋W2＝2000J－500J＝1500J力对雪橇所做的总功是1500J

计算恒力做功的基本思路

求变力做功的常用方法：1.图像法：根据F－x图像，功的大小等于该图线与x轴所围的面积.对于线性变化的图线，可简化为用平均力求功.2.转换法：通过转换研究对象，将变力做功转化为恒力做功.3.微元法：当力的大小不变，方向时刻与速度同向(或反向)时，功等于力与路程的乘积.?计算变力做功

在图甲中，光滑水平地面上放着一辆平板车B，车上放一物体A。用力F拉动车上的物体A，B与A一起以相同的加速度前进，且A与B间无相对滑动，则静摩擦力f对A做负功，f的反作用力f′对B做正功（如图乙所示）。1.静摩擦力做功又如放在匀速转动的圆盘上随同圆盘M一起转动的物体A，它所需的向心力由静摩擦力f提供，静摩擦力f的方向在任一时刻都与速度方向垂直，所以静摩擦力f不做功，如图所示。结论：静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。摩擦力做功

2.滑动摩擦力做功如图所示，光滑水平地面上放一木板A，其上放一物体B，物体B用细绳固定在竖直墙壁上。现用力F将A从B下面拉出，则B、A间的滑动摩擦力对B不做功，对A做负功。如图所示，水平传送带以速度v向右运动，把木