教科版物理必修第二册精品课件 第四章机械能及其守恒定律 1.功.ppt

;内容索引;;自主预习新知导学;一、功的概念

1.功的定义:如果物体受到力的作用,并在力的方向上发生了位移,我们就说力对物体做了功。

2.功的两个要素:力和沿力的方向发生的位移。;二、功的计算

1.计算功的公式:W=Fxcosα。即力对物体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。?

2.力、位移为矢量,功为标量(选填“标量”或“矢量”)。

3.单位:国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是J。

4.W=Fxcosα只适用于F是恒力的情况。若F是变力,应把整个过程分成若干小段,使每小段都是恒力或者可以认为是恒力,分别计算各小段力所做的功,然后把它们加起来求代数和。;5.(1)某个力不做功,是否说明该物体的位移一定为零?

(2)某个力较大,物体的位移也较大,那么该力做功是否一定较多?

提示：(1)不能。因为这个力不做功是由于它的位移为零或者物体沿力方向上的位移为零。

(2)不一定。由W=Fxcosα知,做功多少取决于F、x大小和夹角α的大小,F、x大,W不一定大。;三、功的正负;2.某个力对物体做负功,通常也说成物体克服某个力做功(取绝对值)。

3.总功:求几个力的总功,就等于这几个力所做的功的代数和。

4.(1)物体所受的各个力均做功,合力是否一定也做功?

(2)总功是否一定比物体所受的每一个力做的功都要大?

提示：(1)不一定。物体所受的各力的合力为零时,虽然各个力也做功,但合力不做功。

(2)不一定。因为总功等于各个分力做功的代数和,这个代数和可能比分力做的功还要小。;【思考讨论】

1.判断下列说法的正误。

(1)一个物体受力且运动,则一定有力对物体做功。()

(2)力对物体做功,一定伴随着能量的变化。()

(3)能量转化过程中做功越多,能量转化越多。()

(4)力对物体不做功,说明物体一定无位移。()

(5)起重机吊起重物时,重力对物体做正功。()

(6)正功一定大于负功。()

(7)合力对物体做的功等于各分力对物体做功的矢量和。();2.关于功的概念,下列说法正确的是()

A.力对物体做功多,说明物体的位移一定大

B.力对物体做功少,说明物体的受力一定小

C.力对物体不做功,说明物体一定无位移

D.功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移的大小共同决定的

提示：由功的公式W=Fxcosα可知,功的大小是由力的大小及物体在力的方向上的位移的大小共同决定的,故A、B、C错误,D正确。故选D。;3.如图所示,一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下,沿水平面向右运动一段距离x。则在此过程中,拉力F对物块所做的功为()

A.Fx B.Fxcosθ

C.Fxsinθ D.Fxtanθ

提示：根据题意可知,恒力F与物体向右的水平位移之间的夹角为θ,由功的定义式W=Fxcosα可得,拉力F对物块所做的功为Fxcosθ,选项B正确,其他选项均不正确。故选B。;合作探究释疑解惑;;【归纳提升】;【典型例题】;答案：D

解析：抓住做功的两个必要条件:力以及在力的方向上发生的位移。排除干扰因素,是正确分析本题的关键。由于做功的力都是F,物体在力的方向上移动的位移都是x,且力F和位移x的方向都相同,知四种情况下力F做功一样多。;【变式训练1】质量为m的物体,在水平拉力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为x,第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体,斜面固定,使物体沿斜面加速移动的距离也是x。设第一次F对物体做的功为W1,第二次对物体做的功为W2,则()

A.W1=W2 B.W1W2

C.W1W2 D.无法确定

答案：A

解析：由题意可知W=Fx,力F对物体所做的功W只与F、x有关,与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关,故答案选A。;【问题引领】;【归纳提升】;【典型例题】;科学思维对公式W=Fxcosα的理解

F表示力的大小;x表示力的作用点的位移大小;α表示力和位移方向间的夹角。

(1)公式只适用于恒力做功的计算。

(2)公式中x一般是选取地面为参考系时物体的位移。;【变式训练2】(多选)关于力对物体做功的情况,下列说法正确的是

()

A.物体做自由落体运动时,重力对物体一定做功

B.行星围绕太阳在圆轨道上运行时,引力对行星一定做功

C.汽车沿斜坡向上行驶时,牵引力对汽车一定做功

D.细绳的一端固定,另一端挂一个小球,使小球在竖直平面内做变速圆周运动时,细绳的拉力对小球一定做功

答案：AC;解析：依照力对物体做功的两个因素判断,A项,在自由落体运动中,物体在所受重力的方向有位移,重力对物体一定做正功;C项,沿斜坡向上行驶的汽车,沿牵引力的方