3、研究功与功率

1、第3章 动能的变化与机械功,3.2 研究功与功率 第一讲 沪科版 高中物理必修2 田芳军,学习目标,理解功的概念 明确功是标量，会用功的公式进行计算. 理解正功、负功的含义. 会计算变力的功，会计算多个力的总功。,一.温故,物理受到哪些力？ 哪些力做了功？ 问题：质量m=10kg的物体放在光滑的水平面，在受到一水平向右的拉力F=10N作用下从静止开始运动，求5s末拉力做的功？,二.自学知新,1.怎样计算力跟位移成夹角时的功 问题探究： 当拉力与水平方向的夹角为时，此时拉力F的功应该是多少呢？ 两种处理方法,F,F1,F2,可以把力F分解为两个分力 跟位移方向一致的分力F1 跟位移方向垂直的分力

2、F2,研究方法（一）,F,F,S,S2,S1,将位移沿力的方向和垂直于力的方向分解，分别为S1和S2。此时力F做的功W=F S1 。因为S1=Scos，所以，W=F Scos,研究方法（二）,教师总结,1.定义：物体受到力的作用，并在力方向 上发生一段位移，就说力对物体做了功. 2.公式：W=Fscos，其中为F与s的 夹角，F是力的大小，s是位移大小. 3.物理意义：功是能量转化的量度. 4.单位：焦耳(J)1J=1Nm.,2、正功、负功的含义,1、力在什么情况下做正功？在什么情况下做负功？请。同学们根据W=Fscos中的cos的值入手，讨论功的正负值 当090时W0，力对物体做正功 当=9

3、0时W=0，力对物体不做功； 当90180时，W0，力对物体做负功或说成物体克服这个力做功.,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。,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。 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）,2、正功和负功：,三.变力的功 1微元法：,WFscos 只能用来计算恒力的功 若是求变力的功，可将运动过程分成很多小段，每一小段内F可看作恒力，用公式WFscos 求每一小段内F做的功，然后累加起来就得到整个过程中变力做的功,1.以一定的速度竖直向上抛出一小球，小球上升的最大高度为h，空气的阻力大小恒

4、为F，则从抛出至落回出发点的过程中，空气阻力对小球做的功为 2.某个力F=10 N作用于半径为R=1 m的转盘边缘上，力F大小保持不变，但方向始终与作用点的切线方向保持一致，则转动一周的过程中，这个力F所做的功应为（ ） A.0 J B.20 J C.10 J D.20 J,2图像法：,变力的功W可用Fs图线所包围的面积表示 如图所示s轴上方的面积表示力对物体做的正功的多少， s轴下方的面积表示力对物体做的负功的多少,3平均值法：,力F是变力时，可求出力F的平均值，再利用公式WFscos 求解，这种方法一般有两种情况： (1)题目中明确指出了是平均力，如 子弹打击木块 (2)力随位移按线性规律

5、变化时(比如：力与位移成正比或是一次函数关系)，若在一段过程的初、末位置力分别为F1.F2，则该过程的平均力为,4.用动能定理,1.用100N的力将0.5千克的足球以8m/s的初速度沿水平方向踢出20米，则人对球做功（ ） A200J B16J C2000J D0J 2.一个质量为0.3 kg的弹性小球，在光滑水平面上以6 m/s的速度垂直撞到墙上，碰撞后小球沿相反方向运动，反弹后的速度大小与碰撞前相同.则碰撞前后小球速度变化量的大小和碰撞过程中墙对小球做功的大小W为（ ） A. =0 B.=12 m/s C.W=0 D.W=10.8 J,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

6、数和。注意要代入功的正、负号。,方法2：先求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。,四.总功的求法,1.力F1和F2作用在同一物体上,使物体运动一段位移,如果力F1对物体做功为6J,力F2对物体做功为8J,则F1、F2的合力对物体所做的功为( ) A.10J B.12J C.14J D.16J,课堂要点小结,功,返回,课后作业,1(对功的理解)关于功的概念，以下说法正确的是() A力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量 B功有正、负之分，若某个力对物体做负功， 表明这个力 对该物体的运动起阻碍作用 C若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移 D合力的功等于各分力做的功 的矢量和,课后作业,