九年級(jí)物理全冊電功與電能課件新人教版

1、7.2 功,復(fù)習(xí)：,動(dòng)能：,物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量,勢能：,相互作用的物體憑借其位置而具有的能量,伽利略的斜面實(shí)驗(yàn)使人們認(rèn)識(shí)到能量概念的重要性，我們又知道能量可以轉(zhuǎn)化，也有大小，那我們?nèi)绾蝸砹慷人?？（長度可以用尺子——多少米來量度，質(zhì)量可以天平——多少千克來來量度，那么能量用什么來量度？）,觀察我們熟知的一些物理現(xiàn)象：,1.有力作用在物體上,2.力的方向上發(fā)生了位移,,共同特征,初中的時(shí)候我們學(xué)過，如果一個(gè)物體受到力的作用，并且在力

2、的方向上發(fā)生位移，就說這個(gè)力對(duì)這個(gè)物體做了功。,,,怎樣才叫做功,一個(gè)力作用在物體上,使這個(gè)物體在力的方向上移動(dòng)了一段距離,就說這個(gè)力對(duì)物體做了功．,,,,誰能歸納出做功的兩個(gè)必要因素是什么？,（作用在物體上的力）,（物體在力的方向上移動(dòng)的距離）,,Ｆ,Ｓ,必要因素,,,,必須需要，缺一不可．,,,“兩個(gè)必要因素”的含義是指“缺一不可”,１．當(dāng)你端著一盆水不動(dòng)時(shí)，你累嗎？你做功了嗎？為什么？２．用力推講臺(tái),講臺(tái)沒有動(dòng)，人累嗎？人做功了

3、嗎,分析：,,Ｓ=０,Ｆ≠０,,沒有做功．（勞而無功）,實(shí)例分析：,“兩個(gè)必要因素”的含義是指“缺一不可”,３．用腳踢出足球，球在地面上滾動(dòng)，滾動(dòng)過程中，人對(duì)球做功了嗎？,分析：,,Ｓ≠０,Ｆ＝０,,沒有做功．不勞無功）,“兩個(gè)必要因素”的含義是指“缺一不可”,４．人推著木箱前進(jìn)時(shí)，箱子的重力和支持力做功了嗎？為什么？,分析：,,Ｓ≠０,Ｆ≠０,,沒有做功．勞而無功）,Ｆ⊥Ｓ,５．人提一桶水沿水平方向前進(jìn)，提力做功了嗎？,,,,,,,

4、,,,,,,,,,,Ｓ,不做功的情況,１．有力，但是在力的方向上通過的距離為零．,２．有距離，但是和距離同一方向上沒有力的作用,３．有力，也有距離，但是力和距離方向是相互垂直的．,如果力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向一致，我們就把功定義為力的大小與位移大小的乘積.用F表示力的大小，用L表示位移的大小，W表示力F所做的功，則有：,功的計(jì)算,W=FL,,,思考：當(dāng)力的方向與位移方向有一夾角，如何求功呢？,,L,W=FLCOSα,α是力的方向與位移方

5、向的夾角,功的計(jì)算,辨認(rèn)力的方向與位移方向的夾角,,答案：α,答案：π- α,,答案： α,答案： π- α,,——力和位移正方向的夾角,功的概念,1.定義：物體受到力的作用，并在力方向上發(fā)生一段位移，就說力對(duì)物體做了功.,2.公式：W=FLcosα， F是力的大小， L表示位移的大小 α為F與L的夾角,3.應(yīng)用中的注意點(diǎn),①公式只適用于恒力做功,②物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的量度.

6、 功是一個(gè)過程量,③要分清“誰做功，對(duì)誰做功”。即：哪個(gè)力對(duì)哪個(gè)物體做功。,④功是標(biāo)量，沒有方向，但功有正、負(fù)值。 正功：力F對(duì)物體是起動(dòng)力的作用 負(fù)功：力F對(duì)物體起阻力的作用．,⑤單位：焦耳(J)　1J=1N·m.,正功和負(fù)功,功的公式：W=FLCOSα,討論：,1、當(dāng)α=0時(shí)，COS α=1，W =FS和我們在初中學(xué)過的功的公式相同。2、當(dāng)α=π/2時(shí)，

7、COS α=0，W =0這時(shí)我們就說力對(duì)物體沒做功。舉例。3、當(dāng)α0，W>0這時(shí)我們就說力對(duì)物體做正功。舉例。4、當(dāng)π/2 <α≤ π時(shí)，COS α<0，W <0這時(shí)我們就說力對(duì)物體做負(fù)功。舉例。,1、判正誤： A、舉重運(yùn)動(dòng)員正舉著重物，但舉力卻不做功B、作豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體受到的重力先做負(fù)功后做正功C、作豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體先克服重力做功后重力做功D、作豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體受到的重力先做負(fù)功后物體

8、克服重力做功E、做功的兩個(gè)必不可少的因素是力和位移F、功是一個(gè)狀態(tài)量G、功的單位用國際單位制中的基本單位表示為kgm2/s2H、有力有位移，該力一定做功,√,×,√,√,×,×,√,×,例題1關(guān)于功的概念，以下說法正確的是(　 )A.力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量；B.功有正、負(fù)之分，所以功可能有方向性；C.若某一個(gè)力對(duì)物體不做功，說明該物體一定沒有位移；D.一個(gè)力對(duì)物體

9、做的功等于這個(gè)力的大小、物體位移的大小及力和位移間夾角的余弦三者的乘積。,D,例題2用400N的力在水平地面上拉車行走50m，拉力與車前進(jìn)的方向成30°角。那么，拉力對(duì)車做的功是( 　)A. 2．0×104J； B. 1．0×104J； C. 1．7×104J； D.以上均不對(duì)。,C,例題3質(zhì)量為m的物體，在水平恒力F作用下第一次沿光滑的水平面移動(dòng)距離為S；第二次在同一水

10、平力F作用下沿粗糙的水平面移動(dòng)的距離也是S。設(shè)第一次F對(duì)物體做的功為W1，第一次F對(duì)物體做的功為W2，則( 　)A.W1=W2； B.W1＜W2； C.W1＞W(wǎng)2； D.無法確定。,A,例4.兩質(zhì)量相等的物體A、B分別放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同樣的拉力F作用下，產(chǎn)生相同的位移S，則拉力： A、對(duì)A做的功多 B、對(duì)B做功多 C、一樣多

11、 　 D、以上都有可能,C,力對(duì)物體做的功只與F、 l 、 α三者有關(guān)，與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)等因素?zé)o關(guān),例題5一學(xué)生用F=100N的力將質(zhì)量為0．5kg的足球迅速踢出。球在水平地面上滾動(dòng)的距離S=20m，則該生對(duì)足球做的功應(yīng)是(g取10m／s2)(　 )A.2000J； B.1000J； C.100J； D.無法計(jì)算。,D,例6.關(guān)于功的論述，下列說法正確的是： A、大的力一定比小的力做

12、的功多 B、+5J的功比-5J的功多 C、+10J功比+5J的功多 D.+10J和-10J的功一樣多,CD,要點(diǎn)：功的正負(fù)不表示功的大小,練習(xí)、質(zhì)量為2kg的物體置于水平面上，在運(yùn)動(dòng)方向上受拉力作用沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，拉力作用2s后撤去，物體運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像如圖，g=10m/s2，則在圖示的6s內(nèi)，正確的是：A、拉力F做功150J B、拉力F做功500J C、物體克服摩擦力做功100J

13、D、物體克服摩擦力做功175J,A,,,在斜面上由靜止開始下滑的物體（所有接觸面都光滑）物體受到的各力是否做功？做正功還是做負(fù)功？,,,,課堂討論,,,結(jié)論：1、重力對(duì)物體做正功2、支持力對(duì)物體做負(fù)功,,,例木箱在如圖所示力的作用下勻速運(yùn)動(dòng)，求： ⑴拉力對(duì)木箱做的功?！、颇Σ亮?duì)木箱做的功。?、侵С至?duì)木箱做的功。 ⑷重力對(duì)木箱做的功。 ⑸合外力對(duì)木箱做的功。,求合力的功——有兩種方法：,（1）合力的功

14、等于各分力所做功的代數(shù)和，即,（2）先求出合力，然后求總功，表達(dá)式為,（?為合力與位移方向的夾角）,練習(xí)1. 如圖，兩個(gè)互相垂直的恒力F1、F2共同作用在原來靜止的物體上，在物體通過一段位移的過程中，力F1對(duì)物體做功64J，力F2對(duì)物體做功36J，則在這一過程中它們的合力對(duì)物體做的功為多少？,答案：100J,題型：變力做功問題,對(duì)于變力做功不能依定義式,直接求解，但可依物理規(guī)律通過技巧的轉(zhuǎn)化間接求解,將變力的功轉(zhuǎn)化為恒力做功 （1

15、）題目當(dāng)中明確指出是平均力，直接用公式計(jì)算,（2）若變力大小隨位移是線性變化，且方向不變 時(shí)，可將變力的平均值求出后用公式,計(jì)算。如彈簧的彈力做功就可以用此法計(jì)算。,練習(xí).一物體在如圖所示的外力作用下，沿水平面勻速運(yùn)動(dòng)了L，又被同樣的力拉著返回原處，則在此過程中，拉力F與摩擦力f和支持力N各對(duì)物體作了多少功？,【答案】,2.力F在全過程是變力。但在某一階段是恒力，這樣可以先求出各個(gè)階段的功，然后再代數(shù)和,,,題型： 涉及滑輪

16、的做功問題,,,,,,,,,,,,,,,,,,h,2h,h,h,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,力的作用點(diǎn)移動(dòng)h物體移動(dòng)h,物體上升ｈ力的作用點(diǎn)上升,２ｈ,題型： 涉及滑輪的做功問題,例題1：如下圖所示，物體的質(zhì)量為m=2kg,滑輪的質(zhì)量和阻力不計(jì)，今用一豎直向上的力F=12N向上拉，使物體勻速上升h=4m的高度，則在此過程中拉力所做的功是多少？ (取g=10m/s2),要點(diǎn)：l為F的作用點(diǎn)發(fā)生的位移,方

17、法二：等效法,,,,,,,題型： 涉及滑輪的做功問題,例題2.如圖（不計(jì)繩重與摩擦，且動(dòng)滑輪重G動(dòng)小于物重G），用它們分別將重力相同的甲、乙兩物體勻速提升相同的高度，所用的拉力分別為F甲、F乙，它們所做的功分別為W甲、W乙。則下列關(guān)系正確的是（ ）,A F甲＜F乙 B. F甲＞F乙 C. W甲＜W乙 D. W甲 =W乙,解題思路： 設(shè)物體

18、上升的高度為h，因?yàn)槲矬w勻速上升 甲圖中使用定滑輪拉力F甲=G，繩子端點(diǎn)在力 的作用下移動(dòng)的距離與物體上升的高度相等，拉力F甲做功大小W甲=Gh。 乙圖中使用動(dòng)滑輪，不計(jì)繩重與摩擦?xí)r，拉力F乙等于滑輪重力G動(dòng)和物重G和的一半，即F乙= Gh,練習(xí).(2004天津)如圖9-3-7所示，在水平拉力F作用下，使重40 N的物體A勻速移動(dòng)5 m，物體A受到地面的摩擦力為5 N，（不計(jì)滑輪、繩子的重力及滑

19、輪與繩子間的摩擦）拉力F做的功為（ ）,A.50 J B.25 J C.100 J D.200 J,B,,舉一反三,如圖所示：一人通過動(dòng)滑輪用與水平方向成α角的恒力F的力拉物塊，使木塊向右前進(jìn)S的距離，在此過程中，恒力F所做的功是多少?,解一:注意W=FL cosα中的L應(yīng)是力的作用點(diǎn)的位移,當(dāng)物體向右移動(dòng)s 時(shí)，力F的作用點(diǎn)既有水平位移S，又有沿繩向的位移

20、S,S合=2S cosα/2,W=F S合cosα/2 =FS(1+cosα),解二：外力對(duì)物體所做的總功等效于水平繩和斜繩上的兩個(gè)力做功的代數(shù)和,∴W=FS+FS cosα =FS（1+cosα),解三：人做的功就是滑輪與木塊間的細(xì)桿對(duì)木塊所做的功,細(xì)桿對(duì)木塊的力為:,F’=F(1+COSα),∴W= F’S=FS（1+cosα),思考：滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功嗎?,,滑動(dòng)摩擦力f對(duì)m做負(fù)功 W1=- f Sm,滑動(dòng)摩擦力f對(duì)Ｍ做正功

21、 W2= f SM,滑動(dòng)摩擦力對(duì)滑塊做負(fù)功,滑動(dòng)摩擦力對(duì)桌不做功,滑動(dòng)摩擦力即可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。,,,題型：摩擦力做功的特點(diǎn),思考：靜摩擦力一定不做功嗎?,,A和B相對(duì)靜止,一起加速運(yùn)動(dòng),靜摩擦力對(duì)A做負(fù)功W=-fS,靜摩擦力對(duì)Ｂ做正功Ｗ＝fS,一對(duì)靜摩擦力作功之和必定為零,靜摩擦力即可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。,手握啤酒瓶水平方向移動(dòng),靜摩擦力不做功,思考：作用力和反作用力做功一定是大小相等,正負(fù)相反

22、嗎?,,作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正負(fù)也不一定相反,,,如圖A、B 兩輛小車各放一個(gè)磁鐵，各以速度V相向運(yùn)動(dòng)，兩磁體間的相互作用力對(duì)A車做 功, 兩磁體間的相互作用力對(duì)B車做 功,正,正,若用手按住一個(gè)小車情況怎樣？,1.AB兩物體疊放在水平面上，保持相對(duì)靜止一起向右做勻加速運(yùn)動(dòng)移動(dòng)S， 則摩擦力f1對(duì)A做————功，f2對(duì)B做————功。,W1=f S W2= - f S

23、 W1 + W2= 0,正,負(fù),,舉例說明:,f1是B對(duì)A的摩擦力,f2是A對(duì)B的摩擦力,2.關(guān)于摩擦力對(duì)物體做功，以下說法中正確的是( 　)A、滑動(dòng)摩擦力總是做負(fù)功B、滑動(dòng)摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功C、靜摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功D、靜摩擦力對(duì)物體總是做正功,B,滑動(dòng)摩擦力和靜摩擦力都可以做正功、做負(fù)功、甚至不做功（會(huì)舉例說明）,,,3.AB兩物體疊放在水平面上，A物體用線系在墻上，B 物體在力 F作用下向右運(yùn)動(dòng)

24、，則f1對(duì)A做————功，f2對(duì)B做————功。,,,,,F,B,A,0,負(fù),4.正在運(yùn)動(dòng)的水平傳送帶上輕輕放一個(gè)小木塊，小木塊受到的摩擦力對(duì)小木塊做———— —— 功。,開始物體在摩擦力的作用下做勻加速運(yùn) 動(dòng)，摩擦力對(duì)物體做正功。,達(dá)到速度v后，物體不受摩擦力，做勻速 運(yùn)動(dòng)，不做功.,5：一個(gè)木箱放置在勻加速上升的自動(dòng)扶梯上，隨自動(dòng)扶梯一起上升，跟扶梯保持相對(duì)靜止。木箱所受的重力對(duì)木箱做 ————

25、——功，木箱所受的彈力對(duì)木箱做——————功。木箱所受的摩擦力對(duì)木箱做 ——————功，,負(fù),正,正,6.質(zhì)量為M的長板放在光滑水平面上，一個(gè)質(zhì)量為ｍ的滑塊以速度v沿木板表面從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)，在木板上前進(jìn)了L，而木板在水平面上前進(jìn)了s，如圖，設(shè)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為?求：,(1)摩擦力對(duì)滑塊做的功；(2)摩擦力對(duì)木板做的功；(3)摩擦力做的總功；,圖6-1-2,【解析】分別對(duì)滑塊和木板進(jìn)行受力分析，如圖所示.f=?mg， f =

26、f′ 摩擦力對(duì)滑塊做的功為:Wm=-f(s+L)=-?mg(s+L)，摩擦力對(duì)木板做的功為:WM=f′·s=?mg·s，摩擦力做的總功為:W=Wm+WM=-?mgL，轉(zhuǎn)化為內(nèi)能的大小為:Q=-W=?mgL,圖6-1-2,練習(xí)7如圖所示，質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上，物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ?，F(xiàn)在使斜面體向左水平勻速移動(dòng)距離L（物體與斜面體保持相對(duì)靜止）求：（1）摩擦力對(duì)物體做的功

27、 （2）支持力對(duì)物體做的功 （3）重力對(duì)物體所做的功 （4）斜面對(duì)物體所做的功,mgL sin θcosθ,- mgLsin θcosθ,0,0,一、做功的兩個(gè)必要因素 1、作用在物體上的力 2、物體在力的方向上發(fā)生一段位移二、功的一般計(jì)算公式 三、功是標(biāo)量，國際單位制中單位為J四、功的正負(fù)的物理意義： 力對(duì)物體做正功，該力成為物體運(yùn)動(dòng)的動(dòng)力