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课件网) 第八章 机械能守恒定律 第1节 功 1.加深对功的概念的理解,知道做功的两个必要因素及正负功的含义。 2.知道功的计算公式W=FLcos a并会计算有关恒力做功的问题。 学习目标 问题:列车在机车牵引力的作用下什么形式的能在增加? 问题:木头在起重机的拉力作用下什么形式的能增加? 问题:握力器在手的压力作用下什么形式的能增加? 功是能量转化的量度。 以上能量变化过程中,都有力对物体做了功。 概括归纳 功的概念 一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生了一段位移,则这个力对物体做了功 。 F L 力与位移方向相同 只有力没有位移 力与位移方向垂直 F 物体静止 有力有位移 拉力做功 力不做功 力做功 力不做功 归纳:做功的两个必要因素 (1)作用在物体上的力. (2)物体在力的方向发生一段位移 二、功的表达式 1、力的方向与物体的运动方向一致 例如:物体m在水平力F的作用下水平向前运动的位移为l 如图所示,则力F对物体所做的功为: W=Fl 功的大小等于力与力的方向上位移的乘积。 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 F 匀速运动 l m m F L2 a L1 公式可以表达为W=F·lcosα,表达的意义是功等于沿力F与F方向的位移的乘积。 3.力与位移方向成任意夹角时 L L1=lcosα W=FL1= F·lcosα F2 F1 公式可以表达为W=Fcosα·l,表达的物理意义是功等于沿位移方向的力与位移的乘积。 F m a m L 3.力与位移方向不一致时 合作探究 F1=Fcosα W=F1L=Fcosα·L α为力与位移的夹角 W=F·lcosα 定义式 只对恒力适用 功的公式 功的单位 焦耳,符号“J ”表示。 概括归纳 1J=1N×1m=1 N·m 功的性质 标量 注意:谈功一定要指明是哪个力对物体做功. [例1] 分别计算这三种情形下力对物体做的功。设这三种情形下力和位移的大小都相同F=10N,l=2m。角θ的大小如图所示。 应用练习 功的计算 F F v θ θ=60° v θ F θ=120° v θ θ=90° W=F·lcos60o =10J W=F·lcos90o =0 W=F·lcos120o = -10J α COSα W 物理意义 α=90o α<90o 90o <α≤180o COSα= 0 COSα>0 COSα<0 W = 0 W > 0 W<0 表示力F对物体不做功 表示力F对物体做正功 表示力F对物体做负功 思考:功是标量,它的正、负表示什么意思呢? 合作探究 功的正负 观察分析 1.正功的意义 正功意义,表示该力的作用效果为动力,它将促进物体的运动。 拓展提升 3.功的正负理解 2.一个力对物体做负功,也可说成是:物体克服这个力做功。如:摩擦力对某物体做了-20J的功,也可说物体克服摩擦力做了20J的功。 3.谈功一定要指明是哪个力对物体做功. 1.功是标量,但有正负。功的正负只表示力做功的效果, 既不表示方向 ,也不表示大小。即:表示是动力或阻力做功。 例2(俯视图)在光滑水平面上,物体受两个沿水平方向,互相垂直的力,其中F1=3N,F2=4N,从静止开始运动10m,请分别求出F1,F2及它们合力所做的功。 F1 F2 F合 W1=F1lcosα=18J W2=F2lcosβ=32J =W1+W2 W合=F合L= 50J 活学活用 例题解析 思考:求解几个力对物体所做的 总功有哪些方法? ①求出各个力所做的功,则总功等于各个力所做功的代数和. ②求出各个力的合力,则总功等于合力所做的功. 知识巩固 课堂练习 2.两质量相等的物体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l,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 1.-100J的功与50J的功那个大? C 知识巩固 课堂练习 3.水平路面上有一个重500 N的小车,在100 N的水平拉力作用下,匀速向前移动了5 m, 则在 ... ...