严永林第一节机械功课件

第五章机械能第一节:机械功第1页，共29页。教学目的：

l.正确理解功的含义，知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因素.2.知道功单位的符号以及功与实际生活中"工作"的区别.3正确应用公式W＝Fscosα计算力的功.4.知道功是标量，正确理解正功和负功的实质，能正确判断正功和负功.5.知道多个力对物体所做的总功，知道多个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功.6.学会求变力的功的一般思维方法.第2页，共29页。导入:神奇的机械第3页，共29页。判断:有无做功纹丝不动!!匀速真辛苦第4页，共29页。

1、

搬运工在平地上行走，他对货物向上的支持力对货物做功吗？

2、此人扛着货物上楼，他对货物向上的支持力对货物做功吗？判断第5页，共29页。归纳:一、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

！第6页，共29页。物理学中的不做功的几种情况：劳而无功(有力无距)不劳无功(有距无力)徒劳无功(有力有距，但力⊥距)第7页，共29页。判断牛有没做功?人有没做功?第8页，共29页。1、动力做功，称为正功2、不做功二、功的大小：转化为物理模型FSVW=FSFSW=03、阻力做做功，称为负功，又称为物体克服阻力做功，w克=w阻SFVW=-FS第9页，共29页。分解力W=F2×S=(Fcosα)

·S=(+,-)Fs*S;sf投影位移

W=F*(Scosα)

=(+,-)F*SF总之，要保持F与S在同一条直线上，“同正反负”4、力与位移成一定角度时力做功大小：v第10页，共29页。归纳:（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=Fscosα=(+,-)Fs*S=(+,-)F*Sf要保持F与S在同一条直线上，“同正反负”（2）α指的是力F和位移s间的小于180度的那个夹角.正负表示力的作用效果:促进和阻碍运动,所以功是标量.第11页，共29页。引伸正负的意义:数学上:表示大小矢量上:表示方向功上:表示效果第12页，共29页。练习1、功有正值，负值，零值，所以功是矢量。2、汽车刹车后做匀速直线运动，滑动摩擦力对汽车做负功，对地面做正功。3、手用３Ｎ的力提一桶水前进1０ｍ，则手的拉力做的功为300J。4、作用在物体上的某个力对物体不做功说明物体一定没有位移。判断下列说法对不对：第13页，共29页。试显身手:下图表示物体在力F作用下在水平面上发生一段位移s,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θ的大小如图中所示.丁第14页，共29页。5．合力的功

（1）合力的功可先通过计算合外力得到．W合=F合scos

（2）合力的功也可先通过计算各个力的功得到：W合=W１＋W2＋….＋Wn物体受两个互相垂直的力F1、F2，F1对物体做功6J，物体克服F2做功8J,求合力做功？第15页，共29页。思考:

1、W=Fscosα公式的使用条件是什么?适用于恒力做功；S是指质点对地的位移，非质点时，S是指作用点的位移2、功表示的物理意义是什么?能用怎样的图象来体现?表示力在位移上的累积.第16页，共29页。例、如图所示质量为m的物体A静止在倾角为α的斜面B上，水平力F使B向左匀速运动S。A、B始终保持相对静止，求在这个过程中：（1）施加于物体A上的各力所做的功；及它们的总功。（2）A所受合外力所做的功。AαBαSF活动斜面的支持力可以对物体做功。aamθsFNs光滑光滑支持力做功第17页，共29页。而变力做的功可采用“微分”的思想，化变为不变，把物体通过各个小段所做的功代数加在一起，就等于变力在整个过程中所做的功．6、变力的功若F是变力，运动又不是直线，如何处理？W=Fscos

要求F是恒力,位移是对地的位移第18页，共29页。0<α<90ºFF1F2)αα=90°F90º<α<180ºFF1F2αα=0ºW=FSα=180ºW=-FS即物体克服力F做了正功对公式W=F·scos

的分析:加速物体运动阻碍物体运动FFsW为正功W为负功正功和负功ssss不做功W>0W=0W<0小结：第19页，共29页。1.当α=90时，cosα=0,W=0，这表示力F的方向跟位移s的方向垂直时，力F不做功.2.当α＜90时，cosα＞0,W＞0，这表示力F对物体做正功.3.当90＜α≤π时，cosα＜0,W＜0.这表示力对物体做负功.又称为物体克服阻力做功，w克=w阻第20页，共29页。4、合外力的功: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=F1scosα1,W2=F2scosα2…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scosα计算功，注意α应是合外力与位移s之间的夹角.5、变力的功：采用“微分”的思想，化变为不变第21页，共29页。对功的进一步认识题l.正功和负功是借以区分谁对谁做功的标志.2.功与物体的运动状态及运动形式无关.3.功的公式中F和s必须具备同时性.4.几个力对物体所做的总功，等于这几个力的合力对物体做的功.5.求变力功的方法是:把物体通过各个小段所做的功加在一起，就等于变力在整个过程中所做的功.第22页，共29页。小结1、做功的条件作用在物体上的力物体在力的方向上移动的位移2、功的计算W=Flcosαa、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决不表示方向，也不表示大小。4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也就是合力对物体所做的功。第23页，共29页。sμFμFθsμF比较各个力做功,合外力做功sGμθsG第24页，共29页。再见！第25页，共29页。解答:甲图中：F和s之间夹角为π－θ=30°.所以W甲=Fscos30°=10×2×J=10J(促进)乙图中：力F和位移s之间的夹角为π－θ=150°所以W乙=Fscos150°=10×2×(－)J=－10J(阻碍)丙图中：力F和s之间的夹角为30°.所以W丙=Fsco