资源描述
第2节 功,人类对于能量及其转化的认识与功的概念紧密相连,在初中我们已经学过功的初步知识，一个物体受到力的作用，如果在力的方向上移动一段距离，我们就说这个力对物体做功。,S,F,力对物体做功为 W=FS,2、做功的两个必要因素,（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上发生一段位移,一、功的概念,1、功的定义：物体受到力的作用，并沿力的方发生 一段位移，则该力对物体做了功,判断:有无做功,纹丝不动!,匀速,真辛苦,(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，应如何计算这个力的功？,W=Fl,l,(2)如果力的方向与物体的运动方向垂直，应如何计算这个力的功？,F不做功 即 W=0,回顾：,问题来了：,如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，应如何计算这个力的功？,F和l都是矢量 矢量的合成和分解？,矢量的合成和分解,a1,a2,a合,矢量的合成,b1,b2,b,b3,b4,矢量的分解,矢量合成分解的等效性,（1） 把F分解到位移方向上,F,F2,F1,l,W=Flcos,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F1和F2做功的问题,W1= F1l= F COSl,W2 = 0,W = W1 + W2,（2）把l分解到力方向上,F,l,同学们思考：,l2,l1,W=Wl1+Wl2 WF =Fl1+0,W=Fl cos,而 l1=lcos,3、功的计算公式,注意： 做功只与F、l 、三者有关与物体运动形式无关，也就是说，力对物体做功具有独立性。 计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功，不能张冠李戴。,W=Flcos,【说明】公式中各量的物理意义： F作用在物体上的力(恒力) l物体(力的作用点)的位移 F、l正方向之间的夹角。0180,4、功的国际单位：焦耳(J) 1J 意义,？,1J就是1N的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。,辨认力的方向与位移方向的夹角,答案：,答案：- ,答案： ,答案： - ,F,乙,S,F S,S F,S,F,丙,甲,丁,技巧：寻找“夹角”可以将力的方向沿最近的途径向位移方向旋转，当力的方向与位移方向相同时，力的方向所转过的角度就是力与位移方向的夹角。,下列图中，各力做功会怎样？,？,二、正功和负功,其中F=100N l=1m cos150=-cos30,W=Flcos(180-) =86.6J,W=Flcos(180-) =-86.6J,W=Flcos =86.6J,1、功是标量，但有正负之分。所谓正功负功，是反映力对物体做功性质的，若为正功，表明该力促进了物体的运动，动力做功；若为负功，表明力阻碍物体的运动，阻力做功。,WF l cos,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、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（ ） A、2000J B、1000J C、16J D、无法确定,课堂练习,D,要点：公式中F为恒力，且始终作用在物体上,2、关于功的论述，下列说法正确的是（ ） A、大的力一定比小的力做的功多 B、+5J的功比-5J的功多 C、+10J功比+5J的功多,C,要点：功的正负不表示功的大小,3、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移S，则拉力（ ） A、对A做的功多 B、对B做功多 C、一样多 D、以上都有可能,C,力对物体做的功只与F、 l 、 三者有关，与物体的运动状态等因素无关,三、总功,当物体在几个力的共同作用下发行一段位移S时，这几个力对物体做的总功，等于各分力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对物体所做的功。,W总=W1+W2+W3+Wn,注意：各力必须对应同一段位移,（1）合力的功等于各分力所做功的代数和，即,（2）先求出合力，然后求总功，表达式为,W总 =F合l cos ,（ 为合力与位移方向的夹角）,【例题1】木箱在如图所示力的作用下匀速运动，求： 拉力对木箱做的功。 摩擦力对木箱做的功。 支持力对木箱做的功。 重力对木箱做的功。 各力对木箱做的总功。,例题2,一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求外力对物体所做的总功。,解析：拉力F对物体所做的功为 W1= Flcos37=2000J。 摩擦力F阻对物体所做的功为 W2= F阻lcos180= -500J。 外力对物体所做的总功 W=W1W2=1500J。,（另解：先求合力，再求总功）,一、做功的两个必要因素 1、作用在物体上的力 2、物体在力的方向上发生一段位移 二、功的一般计算公式 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： 力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力 五、总功的求法 1、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和； 2、先求合力，再求合力所做的功。,小 结,作业：,课后1、2、3、4题 思考：今天的公式只适合恒力做功，那么变力做功我们如何处理呢？,
展开阅读全文