(
课件网) 第一章 功和机械能 第1节 机械功 人是否对物体做了功？ 1.理解功的概念，知道做功的两个必要因素。 2.掌握功的计算公式，知道功的单位，能用功的公式进行相关计算。 3.掌握正功和负功的含义，会计算多个力的总功。 4.知道求解变力做功的方法———微元法。 知识点一：机械功的含义 1. 机械功的定义 一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。 F F s 2.有无做功的判断 ① 有力 ② 力的方向上有位移 同时具备，缺一不可。 挑起 对扁担的支持力做功吗？ 不动或水平行走 对扁担的支持力做功吗？ ①当力F和位移 s 同向时： F s F ②当力F和位移 s 垂直时： W=F·0 W=F s F s F 3.恒力做功 更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？ F α (一)用分解力的方法求功 s F F α F α F α W2 = 0 F2 F1 当力F和位移 s 成α时： WF1=F1·s WF2=F2·0 （二）用分解位移的方法求功 F s s1 s2 α s1=scosα s2=ssinα W1= Fs1= Fscos α W2= 0 W= Fscosα 在力方向发生的位移 （1）公式：W = Fscosα 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。 （2）国际单位: 焦耳（简称：焦 ———符号：J） １Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m （3）功是标量，没有方向，但有正负。 3.恒力做功 ①功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。 （4）说明 ②公式W = Fs cosα只适用于计算恒力的功，s是物体的位移，不是路程。 找力与位移夹角的方法 方法：将力、位移矢量的箭尾移到同一个作用点上。 l F l F l F F/N s/m 4 3 2 1 0 2 4 6 10 8 已知力F与位移s同向，请根据F-s图像，计算物体在变力F作用下前进4m所做的功。 4.变力做功 无限细分 s/m 4 3 2 1 0 4 6 10 8 微元法 F/N 变力作用下的一段位移 细分为若干 等距离小段 每一小段中F 可近似为恒力，其做功大小为该小段对应的小矩形的面积 整个过程中F 所做功的大小近似等于所有小矩形面积之和 F/N s/m 4 3 2 1 0 2 4 6 10 8 无限细分 F/N s/m 4 3 2 1 0 2 4 6 10 8 据图知，物体在变力的作用下前进了4m所做的功为图像与坐标轴所包围的梯形的面积。 当力的方向与位移方向一致时，不论F是恒力还是变力，图像与坐标轴所包围的面积表示该力做功的大小。 由图像可知， W = 24J 。 α cosα W 物理意义 α=π/2 0≤α＜π/2 π/2＜α≤π 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 根据公式： 完成下表： W = F s cosα 1.力对物体做正功和负功的条件 知识点二：功的计算 2.正负功的物理意义 正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。 负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。 ①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。 ②功是标量：只有大小，没有方向。（功的正负既不代表大小也不代表方向，功的正负只表示力对物体做功的效果，正功表示力为动力，负功表示力为阻力） 说明： 我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？ F F阻 FN 370 G v0 3.总功的计算 解法一：先根据力学知识求出合外力F合，再由功的定义式来计算。 解法二：先分别求出各个力所做的功，再对各个力做的功求代数和。 W合 = F合l cosα W合= W1+W2+ ······ （F合为恒力） （α为合力与位移夹 ... ...
