高中物理必修二―第七章機(jī)械能―第一節(jié) 功

1、第七章 機(jī)械能第一節(jié) 功制作：學(xué)習(xí)功的預(yù)備知識(shí) 1認(rèn)識(shí)以下各力的大小和方向： 重力、彈力、摩擦力、 2知道以下各種力的特點(diǎn) 平衡力、作用力與反作用力、向心力 3位移的概念 4矢量的合成與分解原則閱讀課本P55P56回答以下問題 勢(shì)能 動(dòng)能相互作用的物體憑借其位置而具有的能量相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能叫做勢(shì)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能老師語(yǔ)：老師語(yǔ)：任何物體（人）都具有能量，關(guān)鍵在于任何物體（人）都具有能量，關(guān)鍵在于我們?nèi)绾伟涯芰窟M(jìn)行轉(zhuǎn)換，讓其發(fā)揮最大的效益我們?nèi)绾伟涯芰窟M(jìn)行轉(zhuǎn)換，讓其發(fā)揮最大的效益分析P57，721三張圖片 起重機(jī)提起貨物

2、，貨物在拉力作用下，發(fā)生一段位移，我們就說(shuō)拉力對(duì)貨物做功 列車在機(jī)車牽引力作用下發(fā)生一段位移，我們就說(shuō)牽引力對(duì)列車做功 用手壓縮彈簧，彈簧在手的壓力下發(fā)生形變，即產(chǎn)生了一段位移，我們就說(shuō)壓力對(duì)彈簧做功。分析：做功的因素是什么？ 1力力 2在力方向上的位移在力方向上的位移 小結(jié)：在分析某力做功時(shí)，必須找出該力和在該力作用下的位移 練習(xí)：質(zhì)量為m的物體，在力F的作用下，沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)位移為s，試分析物體受到的各力是否做功？F功 1定義：如果力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向一致，力的大小與位移大小的乘積叫做功 2公式：WF s 說(shuō)明： W力F做的功 F做功的力 s力F做功的位移。 3公式的適用條件：

3、適用于分析恒力F做的功 4單位：焦耳，1J1Nm 5功是標(biāo)量功是標(biāo)量。練習(xí) 質(zhì)量為m2kg的物體，在力F=10N的作用下，沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)位移為s=10m，摩擦力f=5N，試分析物體受到的各力做功的大??？若為光滑的水平面，力F做功為多少？F小結(jié)：某力做功多少與其他力是否存在無(wú)關(guān)小結(jié)：某力做功多少與其他力是否存在無(wú)關(guān)思考：當(dāng)力F的方向與位移的方向成某一角度時(shí)，如何分析力F的功？ 思路一：沿位移的方向分解力。Fs1沿位移方向的力的大沿位移方向的力的大小為小為Fcos, ,其做功其做功為為W WFs cosFs cos 2 2垂直位移方向的力大垂直位移方向的力大小為小為Fsin, ,其位移為其位

4、移為0 0，因此，不做功，因此，不做功因此力因此力F做的功做的功WFs cos 結(jié)論：力對(duì)物體所做的功等于力的大小、位移大小、力與位移大小夾角的余弦三者的乘積。 思路二：沿力的方向分解位移Fs1沿力的方向的位移為沿力的方向的位移為s cos,F,F做的功為做的功為W WFscosFscos2 2垂直于力的方向的位移垂直于力的方向的位移為為s s sin, ,力力F F不做功不做功因此力因此力F F做功為做功為W WFscosFscosWFscos注意：位移是以地面為參考系的注意：位移是以地面為參考系的討論 當(dāng)=/2時(shí)， cos=0，W=0。力F和位移s的方向垂直時(shí)，力F不做功；討論 當(dāng)/2時(shí)，

5、 cos0，W0。這表示力F對(duì)物體做正功；討論 當(dāng)/2時(shí)， cos0，W0。這表示力F對(duì)物體做負(fù)功。力對(duì)物體做負(fù)功，也說(shuō)成力對(duì)物體做負(fù)功，也說(shuō)成“物體克服力做功物體克服力做功”思考：當(dāng)一個(gè)物體在幾個(gè)力的共同作用下，發(fā)生一段位移，如何求各力的總功？ 如圖所示，物體受到兩個(gè)如圖所示，物體受到兩個(gè)力的作用，力的作用，F(xiàn) F1 13N3N，F(xiàn) F2 24N4N，物體的位移方向與，物體的位移方向與F F2 2的夾角為的夾角為37370 0，大小，大小為為1m,1m,求求F F1 1、F F2 2各力做功分各力做功分別為多少，它們的合力做別為多少，它們的合力做功為多少？功為多少？F13NF24NsWF11

6、.8J，WF23.2J，W合合5J從以上結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？從以上結(jié)果，你能得出什么結(jié)論？結(jié)結(jié) 論論：合外力對(duì)物體做的合外力對(duì)物體做的總功總功等于各個(gè)分等于各個(gè)分力分別對(duì)物體所做功的力分別對(duì)物體所做功的代數(shù)和代數(shù)和 W= WW= W1 1+W+W2 2+W+W3 3+ +W+Wn n例題 一個(gè)質(zhì)量一個(gè)質(zhì)量m=150kg的雪撬，受到與水平方的雪撬，受到與水平方向成向成37370 0角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F F500N500N，在，在水平地面上移動(dòng)的距離水平地面上移動(dòng)的距離l=5m,l=5m,雪橇與地面間雪橇與地面間的滑動(dòng)摩擦力的滑動(dòng)摩擦力f f100N100N，求力對(duì)雪橇做的總，求

7、力對(duì)雪橇做的總功。功。F 解：對(duì)物體受力分析如圖所示，解：對(duì)物體受力分析如圖所示，建立沿位移方向的坐標(biāo)系，把建立沿位移方向的坐標(biāo)系，把力力F分解，因此，合外力的總功分解，因此，合外力的總功為為 W(Fcos-f)s-f)s =(500=(5000.8-100)0.8-100)5 5 =1500J=1500J 解法二：解法二： 力力F F做的功為做的功為 W WF FFcos s s2000J2000J 阻力阻力f f做的功為做的功為 W Wf f-fs-fs500J500J 因此總功為因此總功為W WW WF F+W+Wf f=1500J=1500JFfmgFN練習(xí) 1一個(gè)質(zhì)量m=150kg的

8、雪撬，受到與水平方向成370角斜向上方的拉力F500N，在水平地面上移動(dòng)的距離l=5m,雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，求力對(duì)雪橇做的總功。 2一個(gè)質(zhì)量m=150kg的雪撬，受到與水平方向成370角斜向下方的拉力F500N，在水平地面上移動(dòng)的距離l=5m,雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，求力對(duì)雪橇做的總功。練習(xí) 3一個(gè)質(zhì)量m=40kg的雪撬，放在傾角為370的斜面上，用平行斜面的拉力F500N，在斜面上移動(dòng)的距離l=5m,雪橇與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，求力對(duì)雪橇做的總功。思考： 1在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力做功的特點(diǎn)是什么？ 在勻速圓周運(yùn)動(dòng)中向心力永遠(yuǎn)與運(yùn)動(dòng)方向垂直，因此，向心力不做功。 2一對(duì)作用力與反作用力做功的特點(diǎn)是什