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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,单击此处编辑母版标题样式,*,*,第四章 机械能和能源,4.1,功,第四章 机械能和能源,物理上的“功”指什么？,功的单位是什么？,怎样判断力对物体做功了,？,温故知新,功如何计算,？,物理上的“功”指什么？功的单位是什么？怎样判断力对物体做功了,如果物体受到,力,的作用，并在力的方向上发生了,位移,，我们就说力对物体做了功。,一、做功与能量的变化,、功的定义,F,x,F,做功总是与能量的变化密切相关，做功的过程就是能量变化的过程,.,功是能量转化的量度,如果物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位,F,L,FL,小球在桌面上滚动时，重力和桌面对小球的支持力对小球做功吗？,力对物体做功的因素是什么？,议一议,小球在桌面上滚动时，重力和桌面对小球的支持力对小,没有做功（劳而无功）,人用力推打石头而没推动,x,0,F,0,分 析,没有做功（劳而无功）人用力推打石头而没推动x0F0分,没有做功（不劳无功）,分 析,x,0,F,=0,冰壶在平滑（,平而光滑,）的冰面上滑行,没有做功（不劳无功）分 析x 0F=0 冰壶在平,没有做功（垂直无功）,提箱子在水平路上走,分 析,F,0,x,0,力的方向与运动方向垂直,x,没有做功（垂直无功）提箱子在水平路上走分 析F 0 x,x,F,F,起重机吊起货物,拉力对货物做了功,xFF 起重机吊起货物拉力对货物做了功,2.,做功的两个必要因素：,（1）作用在物体上的力,.,（2）物体在这个力的方向上发生一段位移,.,这两个要素是严格的，缺一不可,！,如何求一个恒力做了多少功呢？,2.做功的两个必要因素：这两个要素是严格的，缺一不可！如何,二、,功,的计算公式,1,、力的方向与物体的运动方向一致,物体,m,在水平恒力,F,的作用下水平向前行驶的位移为,x,，如图所示，则力,F,对物体所做的功为：,W,=,Fx,F,表示力的大小，,x,表示位移的大小，,W,表示力对物体所做的功,.,二、功的计算公式1、力的方向与物体的运动方向一致,2,、如果力的方向与运动方向垂直,当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力的方向上没有发生位移，力对物体不做功，即做功为零。,即,W,0,匀速运动,F,匀速运动,x,2、如果力的方向与运动方向垂直匀速运动F匀速运动x,3,、当力的方向与位移方向成某一角度时,物体,m,在与水平方向成,角的恒力,F,的作用下，沿水平方向向前行驶的位移为,x,，如图所示，求力,F,对物体所做的功,.,x,F,F,3、当力的方向与位移方向成某一角度时xFF,x,F,F,F,F,F,分析：,根据力的等效性原理,可以把计算,F,做功的问题转化为分别求,F,1,和,F,2,做功的问题,W,1,=F,1,x,=,（,F,cos,）,x,W,2,=0,由,W=W,1,+W,2,得,W=F,x,COS,拉力,F,做的功,W=,？,F,2,F,1,理解：在位移方向的分力与位移的乘积,xFFFFF分析：根据力的等效性原理,可以把计算F做功,1,、公式：,W=F,x,cos,，其中,为恒力,F,与,x,的夹角，,F,是力的大小，,x,一般是物体相对地面的位移，而不是相对于和它接触的物体的位移,.,（力的作用点发生的位移），,求功时一定明确要求的是,哪一个力,在,哪一段位移,上做的功。,功的计算公式：,2,、单位：,国际单位：焦耳（焦）,单位符号：,J,m=1Nm,（恒力做功）,1、公式：W=Fxcos，其中为恒力F与x的夹角，F是力,詹姆斯,普雷斯科特,焦耳（,James Prescott Joule,；,1818,年,12,月,24,日,1889,年,10,月,11,日），英国物理学家，出生于曼彻斯特近郊的沙弗特（,Salford,）。由于他在热学、热力学和电方面的贡献，皇家学会授予他最高荣誉的科普利奖章（,Copley Medal,）。,后人为了纪念他，把能量或功的单位命名为“焦耳”，简称“焦”；并用焦耳姓氏的第一个字母“,J”,来标记热量以及“功”的物理量。,焦耳在研究热的本质时，发现了热和功之间的转换关系，并由此得到了能量守恒定律，最终发展出热力学第一定律。国际单位制导出单位中，能量的单位焦耳，就是以他的名字命名。他和开尔文合作发展了温度的绝对尺度。他还观测过磁致伸缩效应，发现了导体电阻、通过导体电流及其产生热能之间的关系，也就是常称的焦耳定律。,詹姆斯普雷斯科特焦耳（James Pres,x,F,x,F,1,、当,=/2,时，,cos=0,，,W=,Fx,cos,=0,，,F,不做功,；,x,G,2,、当,0,0,，,W=,Fx,cos,0,，,F,做正功,；,3,、当,/2,时，,cos 0,，,W=,Fx,cos,0,，,F,做负功,.,三、,功,的正负,xFxF1、当=/2 时，cos=0，xG2,注意,1.,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,.,2.,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,.,某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功（取绝对值）”,.,3,.功是,标量,，但有正负，其,正负既不表示方向，也不表示大小，,正负只表示做功的力的效果。,即：表示,动力或阻力做功,.,注意 1.力对物体做正功，表明此力的效果是促进物,物体重,100N,，在拉力作用下,匀速,上升,10m,（,1,）拉力做功,?,（,2,）重力做功？,（,3,）哪个功大,?,思考,某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功（取绝对值）”,例如：重力对物体做了,1000,J的功，可以说成,“,物体克服重力做了,1000,J的功,”,。,19,物体重100N，在拉力作用下匀速上升10m思考某力对物体做负,例题,1,如图所示,质量为,m,2 kg,的物体静止在水平地面上,受到与水平地面夹角为,37,、大小,F,10 N,的拉力作用，物体移动了,x,2 m,，物体与地面间的动摩擦因数,0.3,，,g,取,10 m/s,2,.,求：,(1),拉力,F,所做的功,W,1,；,(2),摩擦力,f,所做的功,W,2,；,(3),重力,G,所做的功,W,3,；,(4),弹力,N,所做的功,W,4,；,(5),求合力所做的功,W,合,.,例题1如图所示,质量为m2 kg的物体静止在水平地面上,受,1.,分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和,.,即：,W,总,=,W,1,+,W,2,+,W,n,2.,先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功,.,即：,W,总,=,F,合,x,cos,四、计算合力做功（总功）,功的累积性,提醒：,方法,2,仅适用于几个力同时作用于物体的情况，因为只有当这几个力同时作用于物体上时，才能求出它们的合力；方法,1,则不管几个力同时作用，还是作用时间有先后均适用,请思考：,如何计算变力做功？,1.分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和.2.先求,(1)在本节课中，我学到了什么知识?,(,2,)在本节课中，我有什么体会？还存在什么疑问？,课堂小结,(1)在本节课中，我学到了什么知识?课堂小结,谢谢！恳请各位老师批评指正！,谢谢！,
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