7.2功-(2).ppt

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1、2012级物理组复习：动能：动能：物体由于物体由于运动运动而而具有的能量具有的能量势能势能：相互作用相互作用的物体的物体凭借其凭借其位置位置而具而具有的能量有的能量 伽伽利利略略的的斜斜面面实实验验使使人人们们认认识识到到能能量量概概念念的的重重要要性性，我我们们又又知知道道能能量量可可以以转转化化，也也有有大大小小，那那我我们们如如何何来来量量度度它它呢呢？（长长度度可可以以用用尺尺子子多多少少米米来来量量度度，质质量量可可以以天天平平多多少少千千克克来来来来量量度度，那那么么能能量量用用什什么么来来量量度度？）？）观察我们熟知的一些物理现象：1.有力作用在物体上有力作用在物体上2.力的方向

2、上发生了位移力的方向上发生了位移共同特征共同特征初中的时候我们学过，如果一个物体收到力的作用，并且初中的时候我们学过，如果一个物体收到力的作用，并且在力的方向上发生位移，就说这个力对这个物体做了在力的方向上发生位移，就说这个力对这个物体做了功功。sFFFs怎样才叫做功怎样才叫做功 一个力作用在物体上一个力作用在物体上,使使这个物体在力的方向上这个物体在力的方向上移动了一段距离移动了一段距离,就说这就说这个力对物体做了功个力对物体做了功起重机和直升飞机吊起重物都起重机和直升飞机吊起重物都是做功的实例，你们知道力为是做功的实例，你们知道力为什么做功了吗？什么做功了吗？有力作用在物体上有力作用在物体

3、上物体在力的方向上移动了一段距离物体在力的方向上移动了一段距离原因原因谁能归纳出做功谁能归纳出做功的两个必要因素的两个必要因素是什么？是什么？（作用在物体上的力）（作用在物体上的力）（物体在力的方向上移（物体在力的方向上移动的距离）动的距离）必要因素必须需要，缺一不可必须需要，缺一不可“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”当你端着一盆水不动时，你累吗？你做功了吗？为什么？用力推讲台,讲台没有动，人累吗？人做功了吗分析：=没有做功（劳而无功）实例分析：实例分析：“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？分析：没有做功不劳无功）“两个必要因素”

4、的含义是指“缺一不可”人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？分析：没有做功劳而无功）人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？不做功的情况不做功的情况有力，但是在力的方向上通过的距离为零有距离，但是和距离同一方向上没有力的作用有力，也有距离，但是力和距离方向是相互垂直的如果力的方向与物体运动的如果力的方向与物体运动的方向一致方向一致，我，我们就把功定义为力的大小与位移大小的乘们就把功定义为力的大小与位移大小的乘积积.用用F表示力的大小表示力的大小，用，用L表示位移的大小表示位移的大小，W表示力表示力F所做的功所做的功，则有：，则有：功的计算功的计算W=FLsFF 思考：当力的方向

5、与位移方向有一思考：当力的方向与位移方向有一夹角，如何求功呢？夹角，如何求功呢？LW=FLCOS是力的方向与位移方向的夹角FAB功的计算功的计算FF1F2辨认力的方向与位移方向的夹角辨认力的方向与位移方向的夹角FS甲答案：FS乙答案：-FS丙答案：FS丁答案：-力和位移正方向的夹角功的概念功的概念1.1.定义：定义：物体受到力的作用，并在物体受到力的作用，并在力方向上力方向上发生一段位移，发生一段位移，就说力对物体做了功就说力对物体做了功.2.2.公式：公式：W=FLcosW=FLcos，F F是力的大小，是力的大小，L L表示位移的大小表示位移的大小 为为F与与L的夹角的夹角3.3.应用中的

6、注意点应用中的注意点公式公式只只适用于适用于恒力恒力做功做功物理意义：功是能量转化的量度物理意义：功是能量转化的量度.功是一个过程量功是一个过程量要分清要分清“谁做功，对谁做功谁做功，对谁做功”。即：哪个力对哪个物体做功。即：哪个力对哪个物体做功。功是标量，没有方向，但功有正、负值。功是标量，没有方向，但功有正、负值。正功：力正功：力F对物体是起对物体是起动力动力的作用的作用 负功：力负功：力F对物体起对物体起阻力阻力的作用的作用单位单位：焦耳：焦耳(J)(J)1J=1N1J=1Nm.m.正功和负功正功和负功功的公式：功的公式：W=FLCOS讨讨论论：1、当当=0时，时，COS=1，W=FS和

7、我们在初中学过的功的公式相同。2、当当=/2时，时，COS=0，W=0这时我们就说力对物体没做功。举例。3、当当0，W0这时我们就说力对物体做正功。举例。4、当当/2 时，时，COS 0，W 0这时我们就说力对物体做负功。举例。1 1 1 1、判正误：、判正误：、判正误：、判正误：A A A A、举重运动员正举着重物，但举力却不做功、举重运动员正举着重物，但举力却不做功、举重运动员正举着重物，但举力却不做功、举重运动员正举着重物，但举力却不做功B B B B、作竖直上抛运动的物体受到的重力先做负功后做正功、作竖直上抛运动的物体受到的重力先做负功后做正功、作竖直上抛运动的物体受到的重力先做负功后

8、做正功、作竖直上抛运动的物体受到的重力先做负功后做正功C C C C、作竖直上抛运动的物体先克服重力做功后重力做功、作竖直上抛运动的物体先克服重力做功后重力做功、作竖直上抛运动的物体先克服重力做功后重力做功、作竖直上抛运动的物体先克服重力做功后重力做功D D D D、作竖直上抛运动的物体受到的重力先做负功后物体克、作竖直上抛运动的物体受到的重力先做负功后物体克、作竖直上抛运动的物体受到的重力先做负功后物体克、作竖直上抛运动的物体受到的重力先做负功后物体克服重力做功服重力做功服重力做功服重力做功E E E E、做功的两个必不可少的因素是力和位移、做功的两个必不可少的因素是力和位移、做功的两个必不

9、可少的因素是力和位移、做功的两个必不可少的因素是力和位移F F F F、功是一个状态量、功是一个状态量、功是一个状态量、功是一个状态量G G G G、功的单位用国际单位制中的基本单位表示为、功的单位用国际单位制中的基本单位表示为、功的单位用国际单位制中的基本单位表示为、功的单位用国际单位制中的基本单位表示为kgmkgmkgmkgm2 2 2 2/s/s/s/s2 2 2 2H H H H、有力有位移，该力一定做功、有力有位移，该力一定做功、有力有位移，该力一定做功、有力有位移，该力一定做功例题例题1 1关于功的概念，以下说法正确的是关于功的概念，以下说法正确的是()A.A.力是矢量，位移是矢量

10、，所以功也是矢量；力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量；B.B.功有正、负之分，所以功可能有方向性；功有正、负之分，所以功可能有方向性；C.C.若若某某一一个个力力对对物物体体不不做做功功，说说明明该该物物体体一一定没有位移；定没有位移；D.D.一一个个力力对对物物体体做做的的功功等等于于这这个个力力的的大大小小、物物体体位位移移的的大大小小及及力力和和位位移移间间夹夹角角的的余余弦弦三三者的乘积。者的乘积。D例题例题2 2用用400N400N的的力力在在水水平平地地面面上上拉拉车车行行走走50m50m，拉拉力力与与车车前前进进的的方方向向成成3030角角。那那么么，拉力对车做的功是拉力对车做

11、的功是()A.A.2 20 010104 4J J；B.B.1 10 010104 4J J；C.1C.17 710104 4J J；D.D.以上均不对。以上均不对。C例题例题3 3质质量量为为m m的的物物体体，在在水水平平恒恒力力F F作作用用下下第第一一次次沿沿光光滑滑的的水水平平面面移移动动距距离离为为S S；第第二二次次在在同同一一水水平平力力F F作作用用下下沿沿粗粗糙糙的的水水平平面面移移动动的的距距离离也也是是S S。设设第第一一次次F F对对物物体体做做的的功功为为W W1 1，第第一次一次F F对物体做的功为对物体做的功为W W2 2，则，则()A.WA.W1 1=W=W2

12、 2；B.W B.W1 1W W2 2；C.WC.W1 1W W2 2；D.D.无法确定。无法确定。A例例3.两质量相等的物体两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，作用下，产生相同的位移产生相同的位移S，则拉力：，则拉力：A、对、对A做的功多做的功多 B、对、对B做功多做功多 C、一样多、一样多 D、以上都有可能、以上都有可能粗糙粗糙粗糙粗糙 光滑光滑光滑光滑A BA BF FF F C力对物体做的功只与力对物体做的功只与F、l、三者有关，三者有关，与物体的与物体的运动状态等运动状态等因素无关因素无关

13、例题例题4 4一一学学生生用用F=100NF=100N的的力力将将质质量量为为0 05kg5kg的的足足球球迅迅速速踢踢出出。球球在在水水平平地地面面上上滚滚动动的的距距离离S=20mS=20m，则则该该生生对对足足球球做做的的功功应是应是(g(g取取10m10ms s2 2)()()A.2000JA.2000J；B.1000J B.1000J；C.100JC.100J；D.D.无法计算无法计算。D例例5.关于功的论述，下列说法正确的是：关于功的论述，下列说法正确的是：A、大的力一定比小的力做的功多、大的力一定比小的力做的功多 B、+5J的功比的功比-5J的功多的功多 C、+10J功比功比+5

14、J的功多的功多 D.+10J和和-10J的功一样多的功一样多 CD要点：功的正负不表示功的大小要点：功的正负不表示功的大小练习、质量为练习、质量为练习、质量为练习、质量为2kg2kg2kg2kg的物体置于水平面上，在运动方向上受的物体置于水平面上，在运动方向上受的物体置于水平面上，在运动方向上受的物体置于水平面上，在运动方向上受拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用拉力作用沿水平方向做匀变速直线运动，拉力作用2s2s2s2s后撤后撤后撤后撤去，物体运动的速度时间图像如图，去，物体运动的速度时间图像如图

15、，去，物体运动的速度时间图像如图，去，物体运动的速度时间图像如图，g=10m/sg=10m/sg=10m/sg=10m/s2 2 2 2，则在图示，则在图示，则在图示，则在图示的的的的6s6s6s6s内，正确的是：内，正确的是：内，正确的是：内，正确的是：A A A A、拉力、拉力、拉力、拉力F F F F做功做功做功做功150J 150J 150J 150J B B B B、拉力、拉力、拉力、拉力F F F F做功做功做功做功500J 500J 500J 500J C C C C、物体克服摩擦力做功、物体克服摩擦力做功、物体克服摩擦力做功、物体克服摩擦力做功100J100J100J100JD

16、 D D D、物体克服摩擦力做功、物体克服摩擦力做功、物体克服摩擦力做功、物体克服摩擦力做功175J175J175J175JA A 在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接在斜面上由静止开始下滑的物体（所有接触面都光滑）物体受到的各力是否做功？触面都光滑）物体受到的各力是否做功？做做正功还是做负功正功还是做负功？SFNmg课堂讨论课堂讨论结论：结论：1、重力对物体做正功、重力对物体做正功2、支持力对物体做负功、支持力对物体做负功例例例例木箱在如图所示力的作用下木箱在如图所示力的作用下匀速匀速匀速匀速运动，求：运动，求：拉力对木箱做的功。拉力对木箱做的功。摩擦力对木箱做的功。摩擦力对木箱做的功。支持

17、力对木箱做的功。支持力对木箱做的功。重力对木箱做的功。重力对木箱做的功。合外力对木箱做的功。合外力对木箱做的功。求合力的功求合力的功有两种方法：有两种方法：（1 1）合力的功等于各分力所做功的代数和，即）合力的功等于各分力所做功的代数和，即（2 2）先求出合力，然后求总功，表达式为）先求出合力，然后求总功，表达式为（为合力与位移方向的夹角）为合力与位移方向的夹角）练习练习1.如图，两个互相垂直的恒力如图，两个互相垂直的恒力F1、F2共同作用在原来静止的物体上，在物体通共同作用在原来静止的物体上，在物体通过一段位移的过程中，力过一段位移的过程中，力F1对物体做功对物体做功64J，力，力F2对物体

18、做功对物体做功36J，则在这一过程中它，则在这一过程中它们的合力对物体做的功为多少？们的合力对物体做的功为多少？答案：答案：100J题型：变力做功问题题型：变力做功问题对于变力做功不能依定义式对于变力做功不能依定义式直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解1.1.将变力的功转化为恒力做功将变力的功转化为恒力做功 （1 1）题目当中明确指出是平均力，直接用公式计算题目当中明确指出是平均力，直接用公式计算 （2）若变力大小随位移是）若变力大小随位移是线性线性变化，且变化，且方向不变方向不变 时，可将变力的平均值求出后用公式时，可将变力的平均值求出

19、后用公式计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。练练练练习习习习.一一物物体体在在如如图图所所示示的的外外力力作作用用下下，沿沿水水平平面面匀匀速速运运动动了了L，又又被被同同样样的的力力拉拉着着返返回回原原处处，则则在在此此过过程程中中，拉拉力力F与摩擦力与摩擦力f和支持力和支持力N各对物体作了多少功？各对物体作了多少功？【答案】【答案】2.力力F在全过程是变力。但在某一阶段是恒力，这在全过程是变力。但在某一阶段是恒力，这样可以先求出各个阶段的功，然后再代数和样可以先求出各个阶段的功，然后再代数和题型：题型：涉及滑轮的做功问题涉及滑轮的做功问题h2hh

20、h力的作用点移动力的作用点移动h物体移动物体移动h物物体体上上升升力力的的作作用用点点上上升升题型：题型：涉及滑轮的做功问题涉及滑轮的做功问题例题例题1：如下图所示，物体的质量为：如下图所示，物体的质量为m=2kg,滑轮的质量和阻力不计，今滑轮的质量和阻力不计，今用一竖直向上的力用一竖直向上的力F=12N向上拉，使向上拉，使物体匀速上升物体匀速上升h=4m的高度，则在此的高度，则在此过程中拉力所做的功是多少？过程中拉力所做的功是多少？(取取g=10m/s2)要点：要点：l为为F的作用点发生的位移的作用点发生的位移方法二：等效法方法二：等效法题型：题型：涉及滑轮的做功问题涉及滑轮的做功问题例题2

21、.如图（不计绳重与摩擦，且动滑轮重G动小于物重G），用它们分别将重力相同的甲、乙两物体匀速提升相同的高度，所用的拉力分别为F甲、F乙，它们所做的功分别为W甲、W乙。则下列关系正确的是（）A F甲F乙 B.F甲F乙 C.W甲W乙 D.W甲=W乙解题思路：解题思路：设物体上升的高度为设物体上升的高度为h，因为物体匀速上升，因为物体匀速上升 甲图甲图中使用定滑轮拉力中使用定滑轮拉力F甲甲=G，绳子端点在力，绳子端点在力 的作用下移动的距离与物体上升的高度相等，拉力的作用下移动的距离与物体上升的高度相等，拉力F甲甲做功大小做功大小W甲甲=Gh。乙图乙图中使用动滑轮，不计绳重与摩擦时，拉力中使用动滑轮，

22、不计绳重与摩擦时，拉力F乙乙等于滑等于滑轮重力轮重力G动动和物重和物重G和的一半，即和的一半，即F乙乙=Gh 练习.(2004天津)如图9-3-7所示，在水平拉力F作用下，使重40 N的物体A匀速移动5 m，物体A受到地面的摩擦力为5 N，（不计滑轮、绳子的重力及滑轮与绳子间的摩擦）拉力F做的功为（）A.50 J B.25 J C.100 J D.200 JB举一反三举一反三如图所示：一人通过动滑轮用与水平方向如图所示：一人通过动滑轮用与水平方向成成角的恒力角的恒力F的力拉物块，使木块向右前的力拉物块，使木块向右前进进S的距离，在此过程中，恒力的距离，在此过程中，恒力F所做的功所做的功是多少是

23、多少?解一解一:注意注意W=FL cos中的中的L应是力的作用点的位移应是力的作用点的位移当物体向右移动当物体向右移动s 时，力时，力F的作用点既有水平位的作用点既有水平位移移S，又有沿绳向的位移，又有沿绳向的位移SS合合=2S cos/2 W=F S合合cos/2=FS(1+cos)解二解二：外力对物体所做的总功等效于水平绳和斜绳上：外力对物体所做的总功等效于水平绳和斜绳上的两个力做功的代数和的两个力做功的代数和W=FS+FS cos=FS（1+cos)解三解三：人做的功就是滑轮与木块间的细人做的功就是滑轮与木块间的细杆对木块所做的功杆对木块所做的功细杆对木块的力为细杆对木块的力为:F=F(

24、1+COS)W=FS=FS（1+cos)v0v0m思考：滑动摩擦力一定做负功吗思考：滑动摩擦力一定做负功吗?MMSMSmMMv0m滑动摩擦力滑动摩擦力f f对对m m做负功做负功 W1=-f Sm滑动摩擦力滑动摩擦力f f对做正功对做正功 W2=f SM滑动摩擦力对滑块做负功滑动摩擦力对滑块做负功滑动摩擦力对桌不做功滑动摩擦力对桌不做功滑动摩擦力即可以滑动摩擦力即可以做正功，也可以做做正功，也可以做负功，还可以不做负功，还可以不做功。功。题型：题型：摩擦力做功的特点摩擦力做功的特点FA AB B思考：静摩擦力一定不做功吗思考：静摩擦力一定不做功吗?A A和和B B相对静止相对静止,一起加一起加

25、速运动速运动静摩擦力对静摩擦力对A A做负功做负功W=-fS静摩擦力对做正功静摩擦力对做正功fS一对静摩擦力作功之和必定为零一对静摩擦力作功之和必定为零静摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还静摩擦力即可以做正功，也可以做负功，还可以不做功。可以不做功。手握啤酒瓶水平方向移动手握啤酒瓶水平方向移动静摩擦力不做功静摩擦力不做功思考：作用力和反作用力做功一定是大小相思考：作用力和反作用力做功一定是大小相等等,正负相反吗正负相反吗?S SN NS SN N作用力和反作用力做功，其大小不一定作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反相等，正负也不一定相反如图如图A、B 两辆小车各放一个磁铁

26、，各以速度两辆小车各放一个磁铁，各以速度V相相向运动，两磁体间的相互作用力对向运动，两磁体间的相互作用力对A车做车做 功功,两磁体间的相互作用力对两磁体间的相互作用力对B车做车做 功功正正正正若用手按住一个小车情况怎样？若用手按住一个小车情况怎样？1.AB1.AB两两物物体体叠叠放放在在水水平平面面上上，保保持持相相对对静静止止一一起起向向右右做做匀匀加加速速运运动动移移动动S S，则则摩摩擦擦力力f f1 1对对A A做做功功，f f2 2对对B B做做功。功。AaBf1f2W1=f S W2=-f S W1+W2=0正正负负举例说明举例说明:f1是是B对对A的摩擦力的摩擦力f2是是A对对B

27、的摩擦力的摩擦力2.关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确关于摩擦力对物体做功，以下说法中正确的是的是()A、滑动摩擦力总是做负功、滑动摩擦力总是做负功B、滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功、滑动摩擦力可能做负功，也可能做正功C、静摩擦力对物体一定做负功、静摩擦力对物体一定做负功D、静摩擦力对物体总是做正功、静摩擦力对物体总是做正功B滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功、滑动摩擦力和静摩擦力都可以做正功、做负功、甚至不做功（会举例说明）做负功、甚至不做功（会举例说明）3.AB3.AB两物体叠放在水平面上，两物体叠放在水平面上，A A物体物体用线系在墙上，用线系在墙上，B B 物体在力物体在力 F F

28、作用下向作用下向右运动，则右运动，则f f1 1对对A A做做功，功，f f2 2对对B B做做功。功。FBAf1f20负负4.4.正正在在运运动动的的水水平平传传送送带带上上轻轻轻轻放放一一个个小小木木块块，小小木木块块受受到到的的摩摩擦擦力力对对小小木木块块做做 功。功。Vf开始物体在摩擦力的作用下做匀加速运开始物体在摩擦力的作用下做匀加速运 动，摩擦力对物体做正功。动，摩擦力对物体做正功。达到速度达到速度v v后，物体不受摩擦力，做匀速后，物体不受摩擦力，做匀速 运动，不做功运动，不做功.5 5：一个木箱放置在匀加速上升的自动扶：一个木箱放置在匀加速上升的自动扶梯上，随自动扶梯一起上升，

29、跟扶梯保持梯上，随自动扶梯一起上升，跟扶梯保持相对静止。木箱所受的重力对木箱做相对静止。木箱所受的重力对木箱做 功，木箱所受的弹力对木箱做功，木箱所受的弹力对木箱做功。木箱所受的摩擦力对木箱做功。木箱所受的摩擦力对木箱做 功，功，aGNf负负正正正正6.6.质量为质量为MM的长板放在光滑水平面上，一个质的长板放在光滑水平面上，一个质量为的滑块以速度量为的滑块以速度v v沿木板表面从沿木板表面从A A点滑到点滑到B B点，在木板上前进了点，在木板上前进了L L，而木板在水平面上前，而木板在水平面上前进了进了s s，如图，设滑块与木板间的动摩擦因数，如图，设滑块与木板间的动摩擦因数为为 求：求：(

30、1)(1)摩擦力对滑块做的功；摩擦力对滑块做的功；(2)(2)摩擦力对木板做的功；摩擦力对木板做的功；(3)(3)摩擦力做的总功；摩擦力做的总功；图6-1-2【解析】分别对滑块和木板进行受力分析，如图【解析】分别对滑块和木板进行受力分析，如图所示所示.f=.f=mmg g，f=f f=f 摩擦力对滑块做的功为摩擦力对滑块做的功为:W:Wmm=-f(s+L)=-=-f(s+L)=-mmg(s+L)g(s+L)，摩擦力对木板做的功为摩擦力对木板做的功为:W:WMM=f=fs=s=mgmgs s，摩擦力做的总功为摩擦力做的总功为:W=W:W=Wmm+W+WMM=-=-mmgLgL，转化为内能的大小为

31、转化为内能的大小为:Q=-W=:Q=-W=mgLmgL图6-1-2练练习习7如如图图所所示示，质质量量为为m的的物物体体静静止止在在倾倾角角为为的的斜斜面面上上，物物体体与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为。现现在在使使斜斜面面体体向向左左水平匀速移动距离水平匀速移动距离L（物体与斜面体保持相对静止）（物体与斜面体保持相对静止）求：（求：（1）摩擦力对物体做的功）摩擦力对物体做的功 （2）支持力对物体做的功）支持力对物体做的功 （3）重力对物体所做的功）重力对物体所做的功 （4）斜面对物体所做的功）斜面对物体所做的功mgL sin cos-mgLsin cos00fNmg一、做功的两个

32、必要因素一、做功的两个必要因素 1、作用在物体上的力、作用在物体上的力 2、物体在力的方向上发生一段位移、物体在力的方向上发生一段位移二、功的一般计算公式二、功的一般计算公式 三、功是标量，国际单位制中单位为三、功是标量，国际单位制中单位为J四、功的正负的物理意义：四、功的正负的物理意义：力对物体做力对物体做正功正功，该力成为物体运动的，该力成为物体运动的动力动力 力对物体做力对物体做负功负功，该力成为为物体运动的，该力成为为物体运动的阻力阻力五、总功的求法五、总功的求法1、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和；、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和；2、先求合力，再求合力所做的功。、先求合力，再求合力所做的功。小小 结结