人教版高中物理必修2第七章 機械能守恒定律2. 功 課件(4).ppt

第2節(jié)功 人類對于能量及其轉化的認識與功的概念緊密相連 在初中我們已經(jīng)學過功的初步知識 一個物體受到力的作用 如果在力的方向上移動一段距離 我們就說這個力對物體做功 S F 力對物體做功為W FS 2 做功的兩個必要因素 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 一 功的概念 1 功的定義 物體受到力的作用 并沿力的方發(fā)生一段位移 則該力對物體做了功 判斷 有無做功 紋絲不動 勻速 真辛苦 1 如果力的方向與物體的運動方向一致 應如何計算這個力的功 W Fl l 2 如果力的方向與物體的運動方向垂直 應如何計算這個力的功 F不做功即W 0 回顧 問題來了 如果力的方向與物體的運動方向成某一角度 應如何計算這個力的功 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 根據(jù)力的等效性原理 可以把計算F做功的問題轉化為分別求F1和F2做功的問題 W1 F1l FCOS l W2 0 W W1 W2 2 把l分解到力方向上 F l 同學們思考 l2 l1 W Wl1 Wl2WF F l1 0 W Flcos 而l1 lcos 3 功的計算公式 注意 做功只與F l 三者有關與物體運動形式無關 也就是說 力對物體做功具有獨立性 計算功時 一定要明確是計算哪個力對物體所做的功 不能張冠李戴 W Flcos 說明 公式中各量的物理意義 F 作用在物體上的力 恒力 l 物體 力的作用點 的位移 F l正方向之間的夾角 0 180 4 功的國際單位 焦耳 J 1J意義 1J就是1N的力讓物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時所做的功 辨認力的方向與位移方向的夾角 答案 答案 答案 答案 F 乙 S F S SF S F 丙 甲 丁 技巧 尋找 夾角 可以將力的方向沿最近的途徑向位移方向旋轉 當力的方向與位移方向相同時 力的方向所轉過的角度就是力與位移方向的夾角 下列圖中 各力做功會怎樣 二 正功和負功 其中F 100Nl 1mcos150 cos30 W Flcos 180 86 6J W Flcos 180 86 6J W Flcos 86 6J 1 功是標量 但有正負之分 所謂正功負功 是反映力對物體做功性質(zhì)的 若為正功 表明該力促進了物體的運動 動力做功 若為負功 表明力阻礙物體的運動 阻力做功 W Flcos 某力對物體做負功 往往說成 物體克服某力做功 取絕對值 兩種說法的意義是等同的 1 一學生用100N的力將質(zhì)量為0 5kg的球迅速踢出 球在水平路面上滾出20m遠 則該學生對球做的功是 A 2000JB 1000JC 16JD 無法確定 課堂練習 D 要點 公式中F為恒力 且始終作用在物體上 2 關于功的論述 下列說法正確的是 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 要點 功的正負不表示功的大小 3 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A做的功多B 對B做功多C 一樣多D 以上都有可能 C 力對物體做的功只與F l 三者有關 與物體的運動狀態(tài)等因素無關 三 總功 當物體在幾個力的共同作用下發(fā)行一段位移S時 這幾個力對物體做的總功 等于各分力分別對物體所做功的代數(shù)和 也等于這幾個力的合力對物體所做的功 W總 W1 W2 W3 Wn 注意 各力必須對應同一段位移 1 合力的功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 表達式為 W總 F合lcos 為合力與位移方向的夾角 例題1 木箱在如圖所示力的作用下勻速運動 求 拉力對木箱做的功 摩擦力對木箱做的功 支持力對木箱做的功 重力對木箱做的功 各力對木箱做的總功 例題2 一個質(zhì)量m 150kg的雪橇 受到與水平方向成 37 角斜向上方的拉力F 500N 在水平地面上移動的距離l 5m 物體與地面間的滑動摩擦力F阻 100N 求外力對物體所做的總功 解析 拉力F對物體所做的功為W1 Flcos37 2000J 摩擦力F阻對物體所做的功為W2 F阻lcos180 500J 外力對物體所做的總功W W1 W2 1500J 另解 先求合力 再求總功 一 做功的兩個必要因素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 功的一般計算公式三 功是標量 國際單位制中單位為J四 功的正負的物理意義 力對物體做正功 該力成為物體運動的動力力對物體做負功 該力