机械功ppt课件

第一章功和功率第一节 机械功 F F F F 将桌子向右平移的方法 向右平移的过程中 哪一种力没做功 归纳 做功的两个必要条件 1 作用在物体上的力 2 物体在力的方向上通过的距离 这两个条件是严格的 缺一不可 判断 牛有没做功 W F2 S F cos S F Scos 把力分解 转化为物理模型 思考 若将位移l分解 结果如何 l1 lcos l2 lsin W1 Fl1 Flcos W2 0 W Flcos 二 机械功的计算 1 力对物体所做的功等于力的大小 物体的位移 力和位移的夹角的余弦这三者的乘积 表达式为 W Fscos 指的是力F的方向和位移s方向间的夹角 2 用此公式计算功时 F必须为恒力 功是指某个力做功 当说某个物体做功时 是指这个物体施出的力做功 功的国际单位 焦耳 J 1J意义 1J就是1N的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功 3 辨认力的方向与位移方向的夹角 答案 S 乙 答案 F S 丙 答案 4 技巧 寻找 夹角 可以将力的方向向位移方向旋转 当力的方向与位移方向相同时 力的方向所转过的角度就是力与位移方向的夹角 拓展一步 表示力在位移上的累积 5 1 当 2时 cos 0 W 0 这表示力F的方向跟位移的方向垂直时 力F不做功 例如 物体在水平桌面上运动 重力G和支持力FN都跟位移方向垂直 这两个力都不做功 如图 2 当 2时 cos 0 W 0 这表示力F对物体做正功 例如 人用力拉车前进时 人的拉力F对车做正功 如图 3 当 2时 cos 0 W 0 这表示力对物体做负功 例如 推着小车跑动的人 到达目的地减速时 人向后拉车的力F对车做负功 如图 探究3 正功和负功什么意义呢 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 是动力做功 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 取正值 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 试显身手 试分别计算在这四种情况下力F对物体所做的功 并分析该力对物体运动状态改变起到的效果 设在这三种情况下力 位移的大小都相同 F 10N s 2m 角 的大小如图中所示 丁 注意 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 思考 比较 8J的功与5J的功大小 利用斜面从货车上卸货 每包货物的质量为100kg 斜面斜角 为37 斜面长度为1 5m 货物与斜面的动摩擦因数为0 2 求 1 货物从斜面顶端滑到底端的过程中受到各个所做的功是多少 2 物体受到合外力做功是多少 两次计算中 你发现什么了 归纳 当物体同时受到几个力作用时 计算总功 合外力的功 有两种方法 一是先分别求各个外力的功W1 F1scos 1 W2 F2scos 2 再把各个外力的功代数相加 二是先用平行四边形定则求出合外力 再根据W F合scos 计算功 注意 应是合外力与位移s之间的夹角 小结 1 做功的两个不可缺少的因素 作用在物体上的力 在力的方向上移动的位移 2 功的计算 W Flcos a 功一定要指明是哪个力对物体做的功 b 力必须是恒力 3 功是标量 但有正负 正负只表示做功的力的效果功的正负既不表示方向 也不表示大小 4 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 第一节功习题课 1 做功的两个不可缺少的因素 作用在物体上的力 在力的方向上移动的位移 2 功的计算 W Flcos a 的确定功一定要指明是哪个力对物体做的功 b 力必须是恒力 功是标量 但有正负 正负只表示做功的力的效果功的正负既不表示方向 也不表示大小 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 3 正负功 4 总功 复习提问 1 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 S FN 在光滑的地面上有一质量M为物体放在倾角a斜面L一端滑下 判断物体所受的力对物体是否做功 2 判断物体所受的力对物体是否做功的依据 一对作用力与反作用力所做的功 例2 质量为M的长板放在光滑水平面上 一个质量为m的滑块以速度v沿木板表面从A点滑到B点 在木板上前进了L 而木板在水平面上前进了s 如图6 1 2 设滑块与木板间的动摩擦因数为 求 1 摩擦力对滑块做的功 2 摩擦力对木板做的功 3 摩擦力做的总功 4 上述过程中机械能转化为内能的大小 解析 分别对滑块和木板进行受力分析 如图图6 1 3所示 f mg f f摩擦力对滑块做的功为 Wm f s L g s L 摩擦力对木板做的功为WM f s mg s 摩擦力做的总功为W Wm WM mgL 转化为内能的大小为Q W mgL 图6 1 3所示 解题回顾 摩擦力是阻力 对滑块 时 它所做的功是负功 摩擦力是动力 对木板 时 它所做的功是正功 我们还体会到摩擦力f和f 虽然是一对作用力和反作用力 但它们做的功却不一定相等 静摩擦力呢 变力所做的功 1 微元法 在曲线运动中 力的大小不变方向始终沿切线方向 功的大小等于力与路程的积 例题 一个重为G的小球竖直向上抛出 运动到h的高度又落下 小球受到的大小不变阻力为f 则 1 全过程中重力做的功是多少 A