高中物理必修二—第七章机械能—第一节 功.ppt

第七章机械能 第一节功制作 学习功的预备知识 1认识以下各力的大小和方向 重力 弹力 摩擦力 2知道以下各种力的特点平衡力 作用力与反作用力 向心力3位移的概念4矢量的合成与分解原则 阅读课本P55 P56回答以下问题 势能动能 相互作用的物体凭借其位置而具有的能量叫做势能 物体由于运动而具有的能量叫做动能 老师语 任何物体 人 都具有能量 关键在于我们如何把能量进行转换 让其发挥最大的效益 分析P57 7 2 1三张图片 起重机提起货物 货物在拉力作用下 发生一段位移 我们就说拉力对货物做功列车在机车牵引力作用下发生一段位移 我们就说牵引力对列车做功用手压缩弹簧 弹簧在手的压力下发生形变 即产生了一段位移 我们就说压力对弹簧做功 分析 做功的因素是什么 1力2在力方向上的位移小结 在分析某力做功时 必须找出该力和在该力作用下的位移 练习 质量为m的物体 在力F的作用下 沿粗糙水平面向右运动位移为s 试分析物体受到的各力是否做功 功 1定义 如果力的方向与物体运动的方向一致 力的大小与位移大小的乘积叫做功2公式 W Fs说明 W 力F做的功F 做功的力s 力F做功的位移 3公式的适用条件 适用于分析恒力F做的功4单位 焦耳 1J 1Nm5功是标量 练习 质量为m 2kg的物体 在力F 10N的作用下 沿粗糙水平面向右运动位移为s 10m 摩擦力f 5N 试分析物体受到的各力做功的大小 若为光滑的水平面 力F做功为多少 小结 某力做功多少与其他力是否存在无关 思考 当力F的方向与位移的方向成某一角度 时 如何分析力F的功 思路一 沿位移的方向分解力 1沿位移方向的力的大小为Fcos 其做功为W Fscos 2垂直位移方向的力大小为Fsin 其位移为0 因此 不做功 因此力F做的功W Fscos 结论 力对物体所做的功等于力的大小 位移大小 力与位移大小夹角的余弦三者的乘积 思路二 沿力的方向分解位移 1沿力的方向的位移为scos F做的功为W Fscos 2垂直于力的方向的位移为ssin 力F不做功因此力F做功为W Fscos W Fscos 注意 位移是以地面为参考系的 讨论 当 2时 cos 0 W 0 力F和位移s的方向垂直时 力F不做功 讨论 当 2时 cos 0 W 0 这表示力F对物体做正功 讨论 当 2 时 cos 0 W 0 这表示力F对物体做负功 力对物体做负功 也说成 物体克服力做功 思考 当一个物体在几个力的共同作用下 发生一段位移 如何求各力的总功 如图所示 物体受到两个力的作用 F1 3N F2 4N 物体的位移方向与F2的夹角为 370 大小为1m 求F1 F2各力做功分别为多少 它们的合力做功为多少 WF1 1 8J WF2 3 2J W合 5J 从以上结果 你能得出什么结论 结论 合外力对物体做的总功等于各个分力分别对物体所做功的代数和W W1 W2 W3 Wn 例题 一个质量m 150kg的雪撬 受到与水平方向成 370角斜向上方的拉力F 500N 在水平地面上移动的距离l 5m 雪橇与地面间的滑动摩擦力f 100N 求力对雪橇做的总功 解 对物体受力分析如图所示 建立沿位移方向的坐标系 把力F分解 因此 合外力的总功为W Fcos f s 500 0 8 100 5 1500J解法二 力F做的功为WF Fcos s 2000J阻力f做的功为Wf fs 500J因此总功为W WF Wf 1500J 练习 1一个质量m 150kg的雪撬 受到与水平方向成 370角斜向上方的拉力F 500N 在水平地面上移动的距离l 5m 雪橇与地面间的动摩擦因数为0 1 求力对雪橇做的总功 2一个质量m 150kg的雪撬 受到与水平方向成 370角斜向下方的拉力F 500N 在水平地面上移动的距离l 5m 雪橇与地面间的动摩擦因数为0 1 求力对雪橇做的总功 练习 3一个质量m 40kg的雪撬 放在倾角为 370的斜面上 用平行斜面的拉力F 500N 在斜面上移动的距离l 5m 雪橇与斜面间的动摩擦因数为0 1 求力对雪橇做的总功 思考 1在匀速