功的基本概念汇总课件.ppt

1、高考知识点及要求高考知识点及要求内容内容要求要求 说明说明1.功。功率。功。功率。2.动能。动能定理动能。动能定理(做功跟动能改做功跟动能改变的关系变的关系)3.重力势能。重力做功与重力势重力势能。重力做功与重力势能的关系能的关系4.弹性势能。弹性势能。5.机械能守恒定律机械能守恒定律知识脉络知识脉络功和能功和能机械能机械能功功 W=Fscosa a平均功率平均功率瞬时功率瞬时功率 P=Fvcosa acosWPFvta a势能势能重力势能重力势能Ep=mgh弹性势能弹性势能动能动能212kEmv 动能定理动能定理22211122Wmvmv机械能守恒定律机械能守恒定律 Ek1+Ep1=Ek2+

2、Ep2功是能量转化的量度功是能量转化的量度 WG=D DEp、W弹弹=D DEp弹弹、W合合=D DEk、W非重非重=D DE机机一、功的基本知识一、功的基本知识1.功的概念（功的概念（W）(1)定义和公式定义和公式 一个物体受到力一个物体受到力F的作用，并在力的方的作用，并在力的方向上发生了一段位移向上发生了一段位移S，物理学中就说这个力做了功。，物理学中就说这个力做了功。W=FScosa a （J）标量标量 式中式中 F 必须是恒力必须是恒力 s是力作用的质点相对于地面的位移是力作用的质点相对于地面的位移(2)功是标量功是标量 判断功方法判断功方法 (专题二专题二)由由F方向、位移方向、位

3、移S方向夹角方向夹角确定确定W 的正负的正负 正功正功即动力所做的功，使受力物体动能增加即动力所做的功，使受力物体动能增加 负功负功即阻力所做的功，使受力物体动能减少即阻力所做的功，使受力物体动能减少(3)功是过程量（力在空间上的积累）功是过程量（力在空间上的积累）做功的过程就是能量转移或转化的过程做功的过程就是能量转移或转化的过程(4)功的图像表示功的图像表示示功图示功图OFSFxO线性力线性力FFS 例题例题1：如图所示，劈如图所示，劈a放在光滑的水平放在光滑的水平桌面上，斜面光滑，把桌面上，斜面光滑，把 b 物体放在物体放在 a 斜面斜面顶端由静止滑下，则在下滑过程中，顶端由静止滑下，则

4、在下滑过程中，a 对对b的弹力对的弹力对b 做功为做功为W1，b对对a的弹力对的弹力对a 做功做功为为W2，对下列关系正确的是，对下列关系正确的是（）A.W10，W20 B.W10，W20 C.W10，W20 D.W10，W20NND 例题例题2：如图所示，把如图所示，把A、B小球由图中小球由图中位置同时由静止释放位置同时由静止释放(绳开始时拉直绳开始时拉直)，则，则在两小球向左下摆动时，下列说法正确在两小球向左下摆动时，下列说法正确的是的是 （）A绳绳OA对对A球做正功；球做正功；B绳绳AB对对B球不做功；球不做功；C绳绳AB对对A球做负功；球做负功；D绳绳AB对对B球做正功球做正功TTCD

5、练习题：练习题：圆锥摆的各力圆锥摆的各力做功的情况做功的情况 人造卫星受人造卫星受的万有引力的万有引力做功情况做功情况2、判断做不做功、功的正负、判断做不做功、功的正负NNTTN1N23、计算功的方法、计算功的方法:1)由定义式由定义式 W=F S cos(F为恒力为恒力)2)由由 W=P t 求求 （P恒定恒定）3)利用动能定理利用动能定理 W总总=EK (W为总功为总功)4)根据功是物体能量转化的量度根据功是物体能量转化的量度 5)利用图像利用图像示功图示功图 6)可以用平均力替代线性力可以用平均力替代线性力F(s).人以相同的力拉绳，时间人以相同的力拉绳，时间t4、区别两类做功性质不同的

6、力、区别两类做功性质不同的力一类力一类力做功与路径无关做功与路径无关，比如重力，比如重力(万有引力万有引力)、弹簧的弹力、浮力以及电场力等。弹簧的弹力、浮力以及电场力等。它们的功与势能变化相关联，只与位移有关它们的功与势能变化相关联，只与位移有关或者说只与始末点的位置有关或者说只与始末点的位置有关 保守力保守力 保守力做正功，物体势能减小，物体克服保守力做正功，物体势能减小，物体克服保守力做功，物体势能增加。故可以由势能的保守力做功，物体势能增加。故可以由势能的变化求此类变力做的功变化求此类变力做的功 W(保守保守)=D DEP=E初初E末末另一类力另一类力做功与路径有关，做功与路径有关，如滑

7、动摩擦力、空气如滑动摩擦力、空气阻力等。在曲线运动或往返运动时，这类的功阻力等。在曲线运动或往返运动时，这类的功等于等于力和路程力和路程(不是位移不是位移)的乘积的乘积非保守力非保守力 重力做功重力做功hSq qmghmgmgh 弹簧弹力做功弹簧弹力做功F=kxFxOx1x2W摩擦力做功摩擦力做功 5、1）静摩擦力做功）静摩擦力做功2）动摩擦力做功）动摩擦力做功摩擦力做功情况小结摩擦力做功情况小结(1)对于对于一个一个静摩擦力静摩擦力而言，静摩擦力可以做正功，而言，静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可能不做功，请举一些实例也可以做负功，还可能不做功，请举一些实例分析分析(2)一对一对静摩擦力

8、静摩擦力做的功之和必定为零，并不生热，做的功之和必定为零，并不生热，实质是机械能在整体的各部分之间传递、转移实质是机械能在整体的各部分之间传递、转移的过程。的过程。(3)对于对于一个一个滑动摩擦力滑动摩擦力而言，滑动摩擦力可以对而言，滑动摩擦力可以对物体做正功，可以对物体做负功，也可对物体物体做正功，可以对物体做负功，也可对物体不做功，请举例分析不做功，请举例分析(4)相互作用的物体间的相互作用的物体间的一对一对滑动摩擦力滑动摩擦力做功之和做功之和为负值，系统的机械能总量要减少，转化为内为负值，系统的机械能总量要减少，转化为内能，其量值为：能，其量值为：QfsfsDDDD相相 例题例题1.如图

9、所示，某个力如图所示，某个力F10N作用于作用于半径为半径为R1m的转盘的边缘上，力的转盘的边缘上，力F的大的大小保持不变，但方向保持任何时刻均与作小保持不变，但方向保持任何时刻均与作用点的切线一致，则转动一周这个力用点的切线一致，则转动一周这个力F做做的总功为（的总功为（）A0J B20p p J C10J D20J E无法确定无法确定 该力做功与路程有关，属于非保守力。该力做功与路程有关，属于非保守力。该力属于变力该力属于变力(变方向变方向)，做的功可由小，做的功可由小量量(元功元功)求和求出。求和求出。例题例题2.如图所示，一根粗细均匀的木棒如图所示，一根粗细均匀的木棒竖直插入水中，若将

10、木棒等分为竖直插入水中，若将木棒等分为n分，且第分，且第一段浸入的过程中，浮力做功一段浸入的过程中，浮力做功W0求第求第n段段和全部浸入的过程中，浮力分别做多少功？和全部浸入的过程中，浮力分别做多少功？对于线性变力，其平均值对于线性变力，其平均值为为(F1F2)，类似于匀变速直，类似于匀变速直线运动的平均速度线运动的平均速度=(v1+v2)/2 练习：如图所示，半径为练习：如图所示，半径为R的孔径均匀的圆形弯的孔径均匀的圆形弯管水平放置，小球在管内以足够大的初速管水平放置，小球在管内以足够大的初速v0在在水平面内做圆周运动，小球与管壁间的动摩擦水平面内做圆周运动，小球与管壁间的动摩擦因数为因数为m m，设从开始运动的一周内小球从，设从开始运动的一周内小球从A到到B和从和从B到到A的过程摩擦力对小球做功分别为的过程摩擦力对小球做功分别为W1和和W2，在这一周内摩擦力做的总功为，在这一周内摩擦力做的总功为W3，则下列，则下列关系式正确的是关系式正确的是 (提示：由于速率减小可知摩提示：由于速率减小可知摩擦力逐渐减小擦力逐渐减小)AW1W2 BW1=W2 CW3=0 DW3=W1+W2 v0BA