2017-2018学年高中创新设计物理教科版必修2课件：第4章 第1节 功

第一页，共31页。第1节　功第二页，共31页。学习目标核心提炼1.知道做功和能量的变化的关系。1个概念——功1个表达式——W＝Fxcosα2.理解功的概念和做功的两个要素。3.会利用公式W＝Fxcosα进行有关运算。4.理解正功、负功的含义，能解释相关现象。第三页，共31页。阅读教材第58页，“做功与能量的变化”部分，知道做功的两个(liǎnɡɡè)要素，以及做功的过程就是能量变化的过程。1．功：如果物体受到力的作用，并在_____________发生了位移，这个力就对物体做了功。2．做功的两个(liǎnɡɡè)因素(1)力；(2)物体在__________上发生位移。3．功是一个_______量(填“状态”或“过程”)，描述的是力在物体沿______的方向发生位移的过程中的积累效应。做功的过程就是__________的过程。一、做功(zuògōng)与能量的变化力的方向(fāngxiàng)上　力的方向　过程　力　能量变化　第四页，共31页。第五页，共31页。第六页，共31页。答案　1.在射箭过程中，运动员将弓拉开的过程需要做功，把人体(réntǐ)的生物能(化学能)转化为弓的弹性势能；而箭在射出的过程中，又将弓的弹性势能转化为箭的动能。2．过山车从高处滑向低处时，重力做功，重力势能转化为动能；过山车从低处向高处运动时，克服重力做功，动能转化为重力势能。第七页，共31页。阅读教材第58～59页“功的计算公式”部分，会用功的计算公式计算力做的功。1．计算公式：力对物体做的功等于(děngyú)______的大小、________的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积，即W＝__________。力　位移(wèiyí)　Fxcosα　二、功的计算公式第八页，共31页。(1)W＝Fxcosα仅适用于计算_______的功。(2)F表示力的大小，x表示力的作用点相对于_______的位移的大小(x也常常说是物体相对于_______的位移大小)，α表示力和_______方向间的夹角。(3)公式(gōngshì)可以表达为W＝F·xcosα，意义是功等于沿______方向的分位移与力的乘积；公式(gōngshì)也可以表达为W＝Fcosα·x，意义是功等于位移与__________方向的分力的乘积。恒力　地面(dìmiàn)　地面(dìmiàn)　位移　力F　沿位移　第九页，共31页。2．功的单位：在国际(guójì)单位制中，功的单位是_______，简称焦，符号是_______。1J＝1N×1m＝1N·m。3．功是标量，只有大小，没有方向，运算法则是求代数和。焦耳(jiāoěr)　J　第十页，共31页。思维拓展一阵风水平吹过，将熟透的苹果从2m高的枝头吹落。若苹果重2N，风力恒为1N，下落的水平位移(wèiyí)为1m。苹果下落过程中：(1)重力和风力各做多少功？(2)重力和风力对苹果做的总功能不能用平行四边形定则来求？若不能应该怎么求？答案　(1)重力做功W1＝4J，风力做功W2＝1J。(2)功是标量，所以重力和风力对苹果做的总功不能用平行四边形定则来求，总功为各力做功的代数和。第十一页，共31页。阅读教材第59～60页“功的正负　合力的功”部分(bùfen)，知道正功和负功的判断 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 以及合力做功的求解方法。1．正功和负功：三、功的正负(zhènɡfù)　合力的功不做功(zuògōng)　正功　负功　第十二页，共31页。2．总功的计算：(1)各个分力分别(fēnbié)对物体所做功的__________。(2)几个力的________对物体所做的功。代数和　合力(hélì)　第十三页，共31页。思维拓展1．如图3所示，人推着木箱在水平(shuǐpíng)地面上运动。人推木箱前进时，推力和摩擦力对木箱有没有做功？如果做功，分别做的是正功还是负功？图3　2．一个物体受到两个(liǎnɡɡè)力的作用，其中F1做功10J，F2做功－15J，力F1和F2力做的功多？两力做的总功是多少？答案　1.做功。推力的方向与木箱的运动方向一致，做正功；摩擦力的方向与木箱的运动方向相反，做负功。2．F2做的功多。两力做的总功为W＝W1＋W2＝10J－15J＝－5J。第十四页，共31页。预习完成后，请把你疑惑(yíhuò)的问题 记录 混凝土 养护记录下载土方回填监理旁站记录免费下载集备记录下载集备记录下载集备记录下载 在下面的表格中问题1问题2问题3第十五页，共31页。1．功是过程量：描述了力的作用(zuòyòng)效果在空间上的累积，它总与一个具体过程相联系。对功的理解(lǐjiě)[要点(yàodiǎn)归纳]第十六页，共31页。2．对公式W＝Fxcosα的理解(1)相关性：由公式W＝Fxcosα可以(kěyǐ)看出力对物体做功，只与F、x、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。(2)同时性：计算时应注意F与x必须具有同时性，即x必须是力F作用过程中物体发生的位移。(3)同一性：同一个客观运动，相对于不同的参考系，位移x是不同的，在中学物理中约定，计算功都以地面为参考系，即x应理解为“受力质点的对地位移”。(4)适用性：明确公式W＝Fxcosα适用于计算恒力做功，若是变力做功，此公式不再适用。第十七页，共31页。3．正功与负功(1)功是标量，只有正、负，没有方向，功的正负(zhènɡfù)不表示大小。(2)正功、负功的物理意义(3)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。动力学角度能量角度正功表示这个力对物体来说是动力力对物体做正功，使物体获得能量负功表示这个力是阻力，对物体的运动起阻碍作用物体克服外力做功，使物体失去能量第十八页，共31页。[例1]如图4所示，物体(wùtǐ)在力的作用下在水平面上发生一段位移x，试分别计算这四种情况下力F对物体(wùtǐ)所做的功。设在这四种情况下力F和位移x的大小都相同：F＝10N，x＝1m，角θ的大小如图所示，分别 说明 关于失联党员情况说明岗位说明总经理岗位说明书会计岗位说明书行政主管岗位说明书 每种情况下力F做功的正负，并求出功。[精典示例(shìlì)]第十九页，共31页。图4　第二十页，共31页。答案(dáàn)　见解析第二十一页，共31页。[针对训练1]一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速、后匀速、再减速(jiǎnsù)的运动过程，则电梯支持力对人做功情况是(　　)A．加速时做正功，匀速时不做功，减速(jiǎnsù)时做负功B．加速时做正功，匀速和减速(jiǎnsù)时做负功C．加速和匀速时做正功，减速(jiǎnsù)时做负功D．始终做正功解析　要判断功的正负，可根据公式W＝Fxcosα中力和位移的夹角α来判断。在加速、匀速、减速(jiǎnsù)的过程中，支持力与人的位移方向始终相同，所以支持力始终对人做正功，故D对。答案　D第二十二页，共31页。总功的两种求解(qiújiě)思路[要点(yàodiǎn)归纳]第二十三页，共31页。第二十四页，共31页。[例2]如图5所示，质量为m＝2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ＝37°、大小F＝10N的拉力作用，物体移动了x＝2m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝，sin37°＝，cos37°＝，g取10m/s2。求：(1)拉力F所做的功W1；(2)摩擦力f所做的功W2；(3)重力(zhònglì)G所做的功W3；(4)弹力N所做的功W4；(5)合力F合所做的功W。图5　[精典示例(shìlì)]第二十五页，共31页。解析　(1)对物体进行(jìnxíng)受力 分析 定性数据统计分析pdf销售业绩分析模板建筑结构震害分析销售进度分析表京东商城竞争战略分析 ，如图所示。W1＝Fxcosθ＝10×2×0.8J＝16J(2)N＝G－Fsinθ＝20N－10×0.6N＝14Nf＝μN＝×14N＝4.2NW2＝fxcos180°＝－×2J＝－8.4J第二十六页，共31页。(3)W3＝Gxcos90°＝0(4)W4＝Nxcos90°＝0(5)W＝W1＋W2＋W3＋W4＝7.6J也可由合力求总功F合＝Fcosθ－Ff＝10×0.8N－4.2N＝3.8NF合与x方向(fāngxiàng)相同，所以W＝F合x＝×2J＝7.6J答案　(1)16J　(2)－8.4J　(3)0　(4)0　(5)7.6J第二十七页，共31页。两种求合力做功方法的选取原则(1)如果物体(wùtǐ)处于平衡状态或某一方向受力平衡时(合力为零)，或者物体(wùtǐ)在某一方向上做匀变速直线运动时(合力等于ma)，用先求合力再求功的方法更简便。(2)如果已知物体(wùtǐ)在运动过程中受力变化，所受的力中有的不做功，有的做功且方便求得该力的功(如重力的功)时，应选择W合＝W1＋W2＋…第二十八页，共31页。[针对训练(xùnliàn)2]一物体置于光滑水平面上，受互相垂直的水平力F1、F2作用，如图6所示，经一段位移后，F1做功为6J，克服F2做功为8J，则F1、F2的合力做功为(　　)图6　A．14JB．10JC．－2JD．2J答案　C第二十九页，共31页。第三十页，共31页。 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 (nèiróng)总结第1节　功。1个概念(gàiniàn)——功。1个表达式——W＝Fxcosα。(3)公式可以表达为W＝F·xcosα，意义是功等于沿______方向的分位移与力的乘积。公式也可以表达为W＝Fcosα·x，意义是功等于位移与__________方向的分力的乘积。一阵风水平吹过，将熟透的苹果从2m高的枝头吹落。人推木箱前进时，推力和摩擦力对木箱有没有做功。预习完成后，请把你疑惑的问题记录在下面的表格中。答案　C第三十一页，共31页。