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任何人类活动都离不开能量现代化的生活离不开电厂供应的电能现代交通离不开燃料燃烧释放的化学能核电站要利用原子核裂变时释放的核能植物的生长依赖太阳能任何人类活动都离不开能量现代化的生活离不开电厂供应的电能现代1在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以互相转化,并且能量的转化与功的概念紧密相连。这是因为,如果在一个过程中存在做功的现象，就必然存在能量变化的现象，功的计算能够为能量的定量表达及能量的变化提供分析的基础。在长期的科学实践中，人们发现不同形式的能量可以2第八章第八章 机械能守恒定律机械能守恒定律第1节功和功率第八章 机械能守恒定律第1节 功和功率3温温故故知知新新水平推力推箱子在水平方向移动起重机竖直向上提升重物思思考考：上上面面两两个个情情境境中中人人与与起起重重机机对对物物体体做做功功了了吗吗？如如何何判判断断呢呢？功功功功温故知新水平推力推箱子起重机竖直思考：上面两个情境中人与起重4功功功功2.2.功的表达功的表达式：式：W F l（力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小两者的乘积）1.1.功的概念：功的概念：如果一个物体受到力的作用，并且在如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。做了功。3.3.功的功的单位：单位：在国际单位制中在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，功的单位是焦耳，简称焦，符号是符号是 J。1 J 1 N1 m 1 Nm温温故故知知新新功2.功的表达式：W F l（力对物体所做的功，等于力5力对物体是否做功力对物体是否做功,决定于两个因素：决定于两个因素：力与位移方向相同时：力与位移方向相同时：W F l；力与位移方向垂直时：力与位移方向垂直时：力不做功。力不做功。温温故故知知新新功功功功叉车匀速搬运货物运动员举着杠铃不动有力作用在物体上；有力作用在物体上；物体在力的方向上发生位移。物体在力的方向上发生位移。力对物体是否做功,决定于两个因素：力与位移方向相同时：W 6 当力的方向与位移方向有一个角度，这当力的方向与位移方向有一个角度，这时应当怎样计算功呢？时应当怎样计算功呢？一、功 当力的方向与位移方向有一个角度，这时应当怎样计算功呢7一、功FFl与位移方向一致的分力F1与位移方向垂直的分力F2F2F1W=W1=F1l=Fcosl=Flcos根据力的根据力的等效性等效性原理原理,可以可以把力把力F F分解分解再再分别计算分别计算 F1 1 和和 F2 2 做功做功F1 1 和位移和位移 l 方向一致方向一致F1=FcosW1=F1lF2 2 与位移与位移 l 方向垂直方向垂直 F2 2 不做功不做功 F2=Fsin一、功FFl 与位移方向一致的分力F1与位移方向垂直的分8把位移l分解FFlFll2l1与力方向一致的分位移l1与力方向垂直的分位移l2分位移l2与力垂直，垂直无功，所以F所做的功发生分位移l1上。一、功W=W1=Fl1=Flcos=Flcos把位移l分解FFlFll2l1 与力方向一致的分位移l19一、功1.功的表达式力的方向与位移方向一致：W=Fl力的方向与位移方向成某一角度：W=Flcos位移的大小力与位移的方向的夹角：0180力F对物体做的功力的大小1.力对物体所做的功，只与力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积有关，与其它因素无关。说明：（只适用于恒力做功）2.W=F l cos3.：力与位移的方向的夹角判断方法：将力、位移矢量的箭尾平移到同一个作用点上。一、功1.功的表达式力的方向与位移方向一致：W=Fl力的10课堂练习如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l，分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和位移l的大小都是一样的：F=10N，l=2m。角的大小如图所示。=180-=30=180-=150=30Flll课堂练习如图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l11某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。1 J 1 N1 m 1 Nm功的正负只表示力对物体做功的效果，正功表示力为动力，负功表示力为阻力）F1 和位移 l 方向一致关于功，下列说法正确的是（）W=W1=Fl1=Flcos=Flcos功的概念：如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。地面对雪橇向上的支持力FN；力的方向与位移方向成某一角度：W=Flcos(2)当0 时，cos_0，W_0，力对物体所做的功，只与力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积有关，与其它因素无关。例：摩擦力对某物体做了-20J的功，正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。（1）确定研究对象，构建模型：力与位移的方向的夹角：0180两者做功效果相同吗？某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），12二、正功和负功1力对物体做正功和负功的条件力对物体做正功和负功的条件(1)当当 时时，cos=cos=_ ，W_，力对物体不做功力对物体不做功0(2)当当0正正(3)当当时时，coscos_0，W_0，力对物体做力对物体做_功功，负负二、正功和负功1力对物体做正功和负功的条件(1)当 132.正负功的物理意义正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。二、正功和负功说明：1.某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。例：摩擦力对某物体做了-20J的功，也可说物体克服摩擦力做了20J的功。例：竖直上抛物体的上升过程：重力对物体做负功，或物体克服重力做了功你有钱-5元，一般我们都会说成你欠钱5块。2.正负功的物理意义正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效142.正负功的物理意义二、正功和负功说明：1.某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。2.功是标量：只有大小，没有方向。（功的正负既不代表大小也不代表方向，功的正负只表示力对物体做功的效果，正功表示力为动力，负功表示力为阻力）2.正负功的物理意义二、正功和负功说明：2.功是标量：只有大15四、功的正负的物理意义：现代化的生活离不开电厂供应的电能力与位移方向垂直时：力不做功。功的表达式：W F l（力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小两者的乘积）(2)当0 时，cos_0，W_0，第八章 机械能守恒定律地面对雪橇向上的支持力FN；0二、正功和负功3.正负功的判断方法法一：力与位移夹角分析0 正功正功 不做功不做功负功负功法二：力与速度夹角分析0 正功正功不做功不做功负功负功V0GV太太F引VVG四、功的正负的物理意义：二、正功和负功3.正负功的判断方法法16关于功，下列说法正确的是（）A.因为功有正负，所以功是矢量B.+5J的功比-5J的功多C.若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移D.一个恒力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移的大小及力和位移间夹角的余弦这三者的乘积课堂检测要点：功是标量，只有大小，没有方向要点：功是标量，只有大小，没有方向D关于功，下列说法正确的是（）课堂检17我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？FF阻阻FN370Gv0 我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体18三。总功求解方法解法：先根据力学知识求出合外力F合，再由功的定义式来计算。解法：先分别求出各个力所做的功，再对各个力做的功求代数和。W合合=F合合l cosW合合=W1+W2+（F F合合合合为恒力为恒力为恒力为恒力）（为合力与位移夹角）为合力与位移夹角）为合力与位移夹角）为合力与位移夹角）三。总功求解方法解法：先根据力学知识求出合外力F合，再由功19例：一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上向右移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，（cos37=0.8）求各力对雪橇做的总功。分析：（1）确定研究对象，构建模型：（2）对雪橇进行运动分析和受力分析：竖直向下的重力G；地面对雪橇向上的支持力FN；水平向右的摩擦力f；GFNfv0F（与水平方向成37角斜向上方的拉力F。雪橇向左边运动；例：一个质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37角20（3）根据力与运动方向的关系，判断各个力做功情况。重力与支持力与运动方向垂直，垂直无功；摩擦力与运动方向相反，阻力，做负功；拉力与运动方向夹角为37小于90度，动力，做正功。拉力F对雪橇所做的功为：W1=Flcos37=2000J摩擦力F阻对雪橇所做的功为：W2=F阻 lcos180=-500J所以各力做功的代数和为：W=W1+W2+W3+W4=1500J重力和支持力对雪橇不做功，W3,W4 均为0解法一：W合合=W1+W2+（3）根据力与运动方向的关系，判断各个力做功情况。重力与支21雪橇所受的合力 F合Fcos37-F阻300N合力对雪橇所做的功为 W=F合lcos0=1500J解法二：W合合=F合合l cos雪橇所受的合力合力对雪橇所做的功为解法二：W合=F合l 22课堂堂练习P78面第3题课堂练习P78面第3题23一、做功的两个必要因素一、做功的两个必要因素1、作用在物体上的力、作用在物体上的力2、物体在力的方向上发生一段位移、物体在力的方向上发生一段位移二、功的一般计算公式二、功的一般计算公式三、功是标量，国际单位制中单位为三、功是标量，国际单位制中单位为J四、功的正负的物理意义：四、功的正负的物理意义：1、若夹角为锐角，则力对物体做、若夹角为锐角，则力对物体做正功正功，促进物体运动，促进物体运动 2、若夹角为钝角，则力对物体做、若夹角为钝角，则力对物体做负功负功，阻碍物体运动，阻碍物体运动 3、若夹角为直角，则力对物体、若夹角为直角，则力对物体不做功。不做功。五、总功的求法五、总功的求法 1、先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；、先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；2、先求合力，再求合力所做的功。、先求合力，再求合力所做的功。小 结一、做功的两个必要因素小 结24
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