高中物理功和能课件旧人教第一册

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1、一、功和能一、功和能阅读阅读P122课文，归纳总结知识点课文，归纳总结知识点 一、功和能一、功和能1. 能量能量: 一个物体能够对外做功一个物体能够对外做功, 这个物体就具有能量这个物体就具有能量. 2. 各种不同形式的能量可以相互各种不同形式的能量可以相互 转化转化运动员举起重物运动员举起重物 化学能转化为重力势能化学能转化为重力势能人做功人做功压缩的弹簧将小球弹出去压缩的弹簧将小球弹出去 弹力做功弹力做功弹性势能转化为动能弹性势能转化为动能列车加速列车加速 牵引力做功牵引力做功内能转化为机械能内能转化为机械能3. 功和能的关系功和能的关系做功使不同形式的能量发生做功使不同形式的能量发生转化

2、转化. 做了多少功，就有多少能量做了多少功，就有多少能量发生转化发生转化. 功是能量转化的量度功是能量转化的量度.4. 功和能的区别与联系功和能的区别与联系区别区别: 功是过程量功是过程量. 能是状态量能是状态量.联系联系: 通过做功的过程使物体的某通过做功的过程使物体的某 种状态发生变化种状态发生变化功是能功是能 转化的量度转化的量度.(1)关于功和能，下列说法正确的是关于功和能，下列说法正确的是:A. 功就是能，功可以转化为能功就是能，功可以转化为能B. 做功越多，物体的能越大做功越多，物体的能越大C. 能量转化中，做的功越多，能量能量转化中，做的功越多，能量 转化越多转化越多D. 功是物

3、体能量的量度功是物体能量的量度例题分析例题分析(1)关于功和能，下列说法正确的是关于功和能，下列说法正确的是:A. 功就是能，功可以转化为能功就是能，功可以转化为能B. 做功越多，物体的能越大做功越多，物体的能越大C. 能量转化中，做的功越多，能量能量转化中，做的功越多，能量 转化越多转化越多D. 功是物体能量的量度功是物体能量的量度例题分析例题分析 (2)足球运动员将球踢出足球运动员将球踢出去的过程中去的过程中, 人对球做了功吗人对球做了功吗? 能量是如何发生转化的能量是如何发生转化的?二、变力做功的计算二、变力做功的计算力的大小不变，方向改变，但力的大小不变，方向改变，但每时每刻与速度反向

4、或同向，每时每刻与速度反向或同向，如滑动如滑动摩擦力，空气阻力摩擦力，空气阻力等。等。二、变力做功的计算二、变力做功的计算力的大小不变，方向改变，但力的大小不变，方向改变，但每时每刻与速度反向或同向，每时每刻与速度反向或同向，如滑动如滑动摩擦力，空气阻力摩擦力，空气阻力等。一般可等。一般可化为恒化为恒力做功力做功处理。方法是处理。方法是分段处理，然后分段处理，然后求和。求和。二、变力做功的计算二、变力做功的计算 例例2 以一定的初速度竖直向上以一定的初速度竖直向上抛出一个小球抛出一个小球, 小球上升的最大高度小球上升的最大高度为为h, 空气阻力的大小恒为空气阻力的大小恒为f，则从抛，则从抛出点

5、到回至原出发点的过程中出点到回至原出发点的过程中, 空气空气阻力对小球做的功为阻力对小球做的功为: ( ) A. 0 B. -fh C. -2fhD. -4fh 例例2 以一定的初速度竖直向上以一定的初速度竖直向上抛出一个小球抛出一个小球, 小球上升的最大高度小球上升的最大高度为为h, 空气阻力的大小恒为空气阻力的大小恒为f，则从抛，则从抛出点到回至原出发点的过程中出点到回至原出发点的过程中, 空气空气阻力对小球做的功为阻力对小球做的功为: ( ) A. 0 B. -fh C. -2fhD. -4fhC 例例3 如图所示，质量为如图所示，质量为m的物体从的物体从固定斜面上固定斜面上h高处滑下高

6、处滑下, 再在水平面上滑再在水平面上滑动距离动距离s后停下后停下, 已知斜面倾角为已知斜面倾角为 , 物体物体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为与斜面和水平面间的动摩擦因数均为 . 则物体整个运动过程中则物体整个运动过程中, 重力对物体做功重力对物体做功是多少是多少? 摩擦力对物体做功是多少摩擦力对物体做功是多少?h s 求某个力的功求某个力的功, 必须判断必须判断是恒力还是变力是恒力还是变力. 若是恒力若是恒力, 则则只需找出位移，直接代入公式只需找出位移，直接代入公式W=scos 计算；若是变力计算；若是变力, 则要求分段考虑则要求分段考虑.例例4 如图，力如图，力F=10N作用于半径为作用

7、于半径为R=1m的转盘的边缘上，力的转盘的边缘上，力F的大小保持的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致方向一致, 则转动一周这个力则转动一周这个力F做的功应做的功应为多少为多少? 若力若力F的作用点是一个小球的作用点是一个小球, 且球且球与圆心与圆心O是用长为是用长为R的的细绳连结，则转动一细绳连结，则转动一周绳的拉力做的功为周绳的拉力做的功为多少多少?RFO 分析与解答分析与解答 由于由于F的方向保持与的方向保持与作用点的速度方向一致，因此作用点的速度方向一致，因此F一定做一定做了功，因此可把圆周划分成很多小段了功，因此可把圆周划分成很多小段

8、s 来研究来研究. 如图，当各小段的弧长如图，当各小段的弧长 si 足够足够小小( si0)时，在这时，在这 si 内内 F 的方向几乎的方向几乎与该小段的位移与该小段的位移方向重合方向重合. RFO s1 s2 s312262.8(J)FiWF sF sFsFR (这等于把这段曲线拉直这等于把这段曲线拉直) 由于绳的拉力始终与球线速度垂由于绳的拉力始终与球线速度垂直，则在直，则在 si0时，在时，在 si内绳拉力的内绳拉力的方向与该小段的位移垂直，所以每小方向与该小段的位移垂直，所以每小段位移内绳拉力做功为零，因此拉力段位移内绳拉力做功为零，因此拉力不做功不做功.方向不变方向不变, 大小随位

9、移均匀变化的大小随位移均匀变化的力力, 如弹簧的弹力如弹簧的弹力(F=kx). 二、变力做功的计算二、变力做功的计算方向不变方向不变, 大小随位移均匀变化的大小随位移均匀变化的力力, 如弹簧的弹力如弹簧的弹力(F=kx). 因力的平均值为因力的平均值为 所以这类力做的功可表示所以这类力做的功可表示为：为：,221FFF .cos2cos21 sFFsFW 二、变力做功的计算二、变力做功的计算方向不变方向不变, 大小随位移均匀变化的大小随位移均匀变化的力力, 如弹簧的弹力如弹簧的弹力(F=kx). 因力的平均值为因力的平均值为 所以这类力做的功可表示所以这类力做的功可表示为：为：,221FFF

10、.cos2cos21 sFFsFW 另：也可采用图象法另：也可采用图象法二、变力做功的计算二、变力做功的计算 例例5 如图所示如图所示, 一轻质弹簧劲一轻质弹簧劲度系数为度系数为k, 左端固定在竖直墙壁上左端固定在竖直墙壁上, 右端连接一物体，物体放置在光滑右端连接一物体，物体放置在光滑的水平地面上静止。现用一外力水的水平地面上静止。现用一外力水平向左推物体移动距离平向左推物体移动距离x, 则弹簧弹则弹簧弹力对物体做功多少力对物体做功多少? 例例5 如图所示如图所示, 一轻质弹簧劲一轻质弹簧劲度系数为度系数为k, 左端固定在竖直墙壁上左端固定在竖直墙壁上, 右端连接一物体，物体放置在光滑右端连

11、接一物体，物体放置在光滑的水平地面上静止。现用一外力水的水平地面上静止。现用一外力水平向左推物体移动距离平向左推物体移动距离x, 则弹簧弹则弹簧弹力对物体做功多少力对物体做功多少?221kxW 三、一对作用力和反作用力做功三、一对作用力和反作用力做功 例例6 如图所示如图所示, 一子弹以水平速度一子弹以水平速度射入置于光滑水平射入置于光滑水平面上原来静止的木块面上原来静止的木块, 并留在木块中并留在木块中,在此在此过程中子弹钻入木块的深度为过程中子弹钻入木块的深度为d, 木块的位木块的位移为移为s，木块对子弹的摩擦力大小为，木块对子弹的摩擦力大小为f求求这一过程中木块对子弹的摩擦力做的功和这一过程中木块对子弹的摩擦力做的功和子弹对木块的摩擦力做的功分别是多少子弹对木块的摩擦力做的功分别是多少?sd一对作用力和反作用力一对作用力和反作用力做功之和不一定为零。做功之和不一定为零。