河北省涞水县石亭中学高中物理 7.2 功课件 新人教版必修2.ppt

导入 神奇的机械 一 功的概念 如果一个物体受到力的作用 并且在力的方向上发生了位移 我们就说这个力对物体做了功 举例说明 判断 有无做功 纹丝不动 匀速 真辛苦 力与位移方向相同 力做功 力与位移方向垂直 在竖直方向上有力但没有位移故力不做功 归纳 做功的两个必要条件 1 作用在物体上的力 2 物体在力的方向发生一段位移 这两个条件是严格的 缺一不可 二 功的表达式1 力的方向与物体的运动方向一致物体m在水平力f的作用下水平向前行驶的位移为s 如图所示 则力f对物体所做的功为 w fsf表示力的大小 s表示位移的大小 w表示力对物体所做的功 如何求一个力做了多少功呢 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 3 当力的方向与位移方向成某一角度时物体m在与水平方向成 角的力f的作用下 沿水平方向向前行驶的距离为s 如图所示 求力f对物体所做的功 分析 根据力的等效性原理 可以把计算f做功的问题转化为分别求f1和f2做功的问题 w1 f1s fcos s w2 0 w w1 w2 w fscos 拉力f做的功w 理解 在位移方向的分力与位移的乘积 1 公式 w fscos w fscos 其中 为f与s的夹角 f是力的大小 s一般是物体相对地面的位移 而不是相对于和它接触的物体的位移 力的作用点发生的位移 功的公式 2 单位 国际单位 焦耳 焦 单位符号 j m 1n m 5 适用条件 公式只适用于恒力做功 即力的大小和方向恒定且受力物体沿着确定直线运动 力和位移的夹角恒定 4 功是过程量 计算功时必须明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功 3 物理意义 一个力做的功等于这个力的大小 位移的大小 力的方向和位移的方向的夹角的余弦 这三者的乘积 恒力做功多少只与 及二者夹角余弦有关 而与物体的加速度大小 速度大小 运动时间长短等都无关 即与物体的运动性质无关 同时与有无其它力做功也无关 6 功是标量 只有大小 没有方向 但是有正负 当0 90 时cos 0 w 0 力对物体做正功 若物体做直线运动 由力和位移夹角来判断较方便 当 90时 cos 0 w 0 力对物体不做功 当90 180 时 cos 0 w 0 力对物体做负功或说成物体克服这个力做功 若物体做曲线运动 利用力和速度的夹角来判断做 时 力对物体做正功 时 力对物体不做功 时 力对物体做负功 或物体克服力做功 正功的意义是 力对物体做正功 表明此力的效果是促进物体的运动 是动力做功 负功的意义是 力对物体做负功 表明此力的效果是阻碍了物体运动 是阻力做功 功是标量 但有正负 功的正负只表示力做功的效果 决不表示方向 也不表示大小 即 表示是动力或阻力做功 一个力对物体做负功 也可说成物体克服这个力做了功 正值 例 某一物体以一定初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动 若阻力做 20j功 也可以讲物体克服阻力做了20j功 比较 8j的功与5j的功谁大 总功等于各个力对物体所做功的代数和 也等于合力对物体所做的功 三 求总功 练习 在光滑水平面上 物体受到两个沿水平方向互相垂直的大小分别为3n和4n的恒力 从静止开始运动10m 求每个力做的功和合力做的功 由上可知 总功的计算是标量运算 不符合平行四边形定则 1 用水平恒力f作用于质量为m的物体 使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l 恒力做功为w1 再用该恒力作用于质量为m mw2bw1 w2cw1 w2d无法判断 c 本题说明了一个力所做的功只由力和力的方向上发生的位移决定 跟物体是否还受到其它力作用 以及物体的运动情况均无关 若将位移s分解 结果如何 s1 scos s2 ssin w1 fs1 fscos w2 0 w fscos 思考 理解 力与位移在力的方向的分量的