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课件网) 第一节 功 新粤教版（2019）高中物理必修第二册 第四章 第四章 机械能及其守恒定律 【观察与思考】 在下述的工作过程中，有什么共同点？ 1.机械给工作对象施以力的作用； 2.工作对象沿力的方向发生了位移。 1、功的定义： 一个物体受到力的作用,并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。 2、做功的两要素： ﹙1﹚ 物体受力 ﹙2﹚ 物体在力的方向上发生位移 一、功的概念： 3、功是一个过程量———反映了力在作用过程中对 空间位移的积累。 人对物体是否做了功？ 1、力的方向与物体运动的方向相同 F 表示力的大小，s 表示位移的大小，用 W 表示力 F 所做的功： 当力的方向与物体位移方向不一致时，如何计算功呢？ W=Fs 二、功的计算： 2、力的方向与物体运动的方向不相同 W1= F1S= F COSαS W2 = 0 W = W1 + W2 W = F SCOSα 1、公式： 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积。 二、功的计算： 2、单位： 国际单位：焦耳（焦） 单位符号：J １Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m 1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。 3、物理意义： W = F S cosα 4.功是标量 对功的公式的理解: 1. 公式只能用于求恒力的功; 2. 角是“力的方向和位移方向的夹角” 3. 功与物体做什么运动无关； 4. 位移都是以地面为参照系的。 答案：π – α 答案：π –α 指出下图力的方向和位移方向的夹角 答案：π 答案：α 1 α F l l 2 α F 3 F l 4 l F α 三、正功和负功： 对功的公式： 的讨论 (3)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0 这时我们就说力对物体做负功。 讨 论 (1)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时我们就说力对物体没做功。 (2)当0≤ α<π/2时，COS α>0，W>0,这时我们就说力对物体做正功。 W = F S cosα （F是动力） （F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） 功的正负不表示方向，表示大小吗？ -10J的功与+5J的功哪个多？ 功的正负表示做功的效果不同 思考思考 人登山时重力对人做负功，也可以说人克服了重力做功 W总=W1+W2+W3+…… 4、功是标量，所以合力做的功（即总功）就等于各 分力做功的代数和： W总=F合scosθ 力是矢量，故可以先用平行四边形定则求合力，再求 合力做的功： 注意如下几个问题： 1、讲到功，一定要指明是: 哪个力做功？在哪段位移 （哪段时间）内做功？ 2、一个力对物体做负功，往往说成是 物体克服这个力做功。 3、功的公式 W=Fscosα 中，F是 恒力。 v FN G F阻 F α 5.功是标量，没有方向 正功说明此力为动力 负功说明此力为阻力 功的正负不是数量上的正与负，我们既不能说“正功和负功方向相反”也不能说“正功大于负功” ，它们仅表示相反的做功效果。 四、做功与能量变化的关系： 1.能量：物体对其他物体做功的本领，叫能量。 挥动的铁锤能改变铁条的形状, 湍急的河水能使水车转动, 风能够推动帆船航行. 铁锤、河水、风都具有能量. 铁锤对铁条做功时,铁锤的机械能转化为铁条的内能; 河水对水车做功时,河水的机械能转化为水车的机械能; 风对帆船做功时,风的机械能转化为帆船的机械能。 功是能量变化的量度. 2.功和能的关系： 做功的过程就是能量转化和传递的过程。做了多少功，就有多少能量发生转化。 表达式：W = ΔE 一名同学周末在家收拾客厅,在把一个木箱拉到客厅一角时,他想估算自己对这个木箱做了多少功.为了减小摩擦引起的噪声,以减轻对楼下住户的影响,他以斜向上与水平面约成60°夹角的恒力,沿直线缓慢拉动木箱移动了3m.利用体重计称得木箱质量约为30kg,通过相关资料查到木头与地面的动摩擦因数约为0.60,试估算: (取g=10m/s2) 例 ... ...
