8.1.1功和功率课件

人教版新教材必修2第八章机械能守恒定律学习目标：1.理解功的概念，知道功的两个必要因素。2.知道功的公式W=FLcosα，会用该公式计算恒力做的功。3.理解正功和负功的含义，知道在什么情况下力做正功或负功。4.知道总功的计算方法。功的公式W=FLcosα正功和负功的含义总功的计算一、创设情境初步感知木头在起重机的拉力作用下上升能增加重力势列车在机车牵引力的作用下加速能增加动如果物体在力的作用下能量发生了变化，那么这个力一定对物体做了功。功是能量变化的量度。列车启动回顾初中所学“功”的知识：1.功的定义是什么？2.功的两个必要因素是什么？（1）力；（2）物体在力的方向上发生的位移。温故知新明确概念一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就对物体做了功（work)。用W表示。判一判：以下情形中力对物体做功了吗？搬而不动拉而不动当起重机提着货物水平运动时，拉力做功吗？为什么？判一判：以下情形中力对物体做功了吗？（1）当力的方向与位移的方向垂直时，拉力不做功。即W=03.如何计算功的大小？（2）当恒力F的方向与位移L方向相同时，拉力F做功吗？FFL如何计算功的大小？W=F·L当力的方向与位移方向一致时，功等于力的大小与位移大小的乘积。（3）如图，当拉力F的方向与位移L方向成一任意夹角时，拉力F做功吗？如何计算功的大小呢？3.如何计算功的大小？分解力分解位移αFLABFα探究1.功的一般计算公式如图，当力的方向与位移方向有一夹角α时，如何计算功的大小？请阅读课本74页，推导功的公式。WF=F1·L=Fcosα·LWF=F·L1=F·Lcosα二、合作探究构建新知功的一般计算公式：cosFlW1.含义：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。4.功是标量。二、合作探究形成规律3.单位：焦耳符号：J1J=1N·m2.适用条件：恒力做功记一记算一算：如图所示，物体在力F作用下在水平面上发生一段位移L，设在这三种情况下力F和位移L的大小、角α都相同：F=10N，L=2m，α=300。（1）找出力F和位移L的夹角。（2)试分别求出这三种情况下力F对物体做的功。答案：30答案：150F乙Lα甲α丙FLJ310J310答案：300FLαJ310请同学们以小组为单位讨论以下三个问题：（1）应用数学知识对公式W=FLcosα的可能值进行讨论，讨论夹角α取何值时，W为正功、负功或不做功。（2）根据下图所示物理情境，从动力和阻力的角度审视正负功的物理含义。（3）结合问题（2）能否从能量变化的角度分析功的正负？正、负功各说明了物体的能量如何变化？探究2：正、负功的含义温馨提示：一个力F对物体做负功．往往说成“物体克服这个力做功（绝对值）”。总结1.功W的正、负问题（1）应用数学知识对公式W=FLcosα的可能值进行讨论：夹角α如何取值，W为正功、负功或不做功。αCOSαW物理意义α=π/20≤α＜π/2π/2＜α≤πCOSα=0COSα＞0COSα＜0W=0W＞0W＜0力不做功力做正功力做负功探究2：正、负功的含义总结：从动力学角度考虑正功→动力→促进运动问题（2）根据下图所示物理情境，从动力和阻力的角度审视正负功的物理含义。负功→阻力→阻碍运动探究2：正、负功的含义总结：从能量角度考虑问题（3）结合问题（2）能否从能量变化的角度分析功的正负？正负功各说明了什么？正功→能量增加。探究2：正、负功的含义负功→能量减少。探究2：正功和负功促进物体运动探究2：正、功的含义正功负功阻碍物体运动功的正负只表示力做功的效果，既不表示方向，也不表示大小。即：表示是阻力或动力做功。想一想：5J和-8J的功，哪个大？做一做：在光滑水平面上，物体受到两个沿水平方向、互相垂直的大小分别为F1=4N和F2=3N的恒力，从静止开始运动了L=10m。求恒力F1、F2所做的功以及它们的合力做的功。探究3：总功的求法：F1F237O53OF合LW1=32JW2=18JW合=50JW总W1W2=+标量方法1：先求各个力所做的功，再求各个力所做功的代数和。W总=W1+W2+W3+….Wn（注意：W1、W2、W3本身包含正、负号）方法2：先求出各个力的合力，再用cosFlW求总功。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求解方法：探究3：总功的求法：例题1一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上向右移动的距离l=5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻=100N，（cos37°=0.8）求：各个力对雪橇所做的总功。FF阻FN370Gv三、学以致用巩固提高法一：拉力F对物体所做的功为W1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻对物体所做的功为W2=F阻lcos180°=-500J各力做功的代数和为W=W1＋W2+W3+W4=1500J法二：物体所受的合力F合＝Fcos37°－F阻＝300N合力对物体所做的功为：W=F合l=1500JFF阻FN370GV重力和支持力对物体做功W3,W4均为0规范解答：练一练：如图所示，升降机内斜面的倾角θ＝30°，质量为2kg的物体置于斜面上始终不发生相对滑动，在升降机以5m/s的速度匀速上升4s过程中(g取10m/s2)，求：(1)斜面对物体的支持力所做的功；(2)斜面对物体的摩擦力所做的功；(3)物体重力所做的功；(4)合外力对物体所做的功．三、学以致用巩固提高答案：(1)300J(2)100J(3)－400J(4)01、功的公式:W=Flcosαa、功一定要指明是哪个力对物体做的功b、力必须是恒力2、功是标量二、正功和负功１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m三、总功的求法:（1）W总=W1+W2+······+Wn（2）W总=F合lcosα一、功是能量变化的量度四、知识梳理归纳整合课本78页：练习与应用2、3作业: