1.1 机械功.ppt

1、神奇的机械,机械功,神奇的机械,神奇的机械,日常生活中的机械,1、做功的条件：,（1）作用在物体上的力。,（2）物体在力的作用下沿着力的方向上通过的位移。,如何利用机械对物体做功？,人类如何利用机械做功？,如何计算功的大小？,2、机械功的计算？,若作用于物体上的力大小为F, 该物体沿着力的方向运动，经过位移S,则F与S的乘积叫做机械功简称 功 用 W 表示,一、功的两个必要因素,1.作用在物体上的力； 2.物体在力的方向上通过的距离。,练习：1.判断下各题是否做功：,1）一个人提着水桶站着不动； （没有做功） 2）一个人提着水桶沿水平方向行走； （没有做功） 3）一个人提出着水桶上楼。 （做功

2、）,2.下面物体做功的是,A.一物体抛出后在光滑的冰面上运动 B.小孩用力提箱子，但箱子未动 C.学生背书包在水平地上匀速前进 D.苹果因重力作用向下掉,（D）,强调：,物体由于惯性而作匀速直线运动，这时没有力的作用，当然也没有做功。 如果力作用在物体上，而物体没有在力的方向上通过距离，那么这个力同样也没有做功。,二、功的计算公式和单位,1.公式 功=力距离 W=Fs 2.单位 牛米=焦耳（焦，J） 1牛的力使物体在力的方向上通过1米的距离时所做的功为1焦。,三、功公式的应用,例题1：一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了1000米，此拖拉机的牵引力做了多少功？ 解：根据公式W=Fs=

3、28500牛1000米 =2.85107焦 答：拖拉机的牵引力做了2.85107焦的功。,例题2：马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了400米，做了3105焦的功。车受到的重力有没有做功？马的水平拉力是多少牛？ 解：马在水平路面上前进，竖直方向上没有通过距离，所以车受的重力不做功。 求马的水平拉力，可从已知拉力做功和车前进的距离，由W=Fs公式得到。 F=W/s= 3105焦/400米=750牛 答：车受的重力没有做功， 马的水平拉力是750牛。,F方向与S的方向方向相同,如何计算功的大小？,W=FS, F方向与S的方向成一定夹角,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

4、F1和F2做功的问题,W2 = 0,W = W1 + W2,W = F coss,能否将位移 s 进行分解分析？,s1=scos,s2=s sin,W1= Fs1= F scos ,W2= 0,W= F scos ,分析,W = F s cos,如何计算功的大小？,功的一般表达式,W 力对物体所做的功 焦耳（J) F 等于力的大小 牛（N) S 位移的大小 米（m) 力与位移夹角,F=20N,S=5m,=60,如何计算功的大小？,W = F s cos,功的一般表达式,F 为恒力,功是力的空间累积,如何计算功的大小？,F 为变力，又该如何求解力F所做的功？,当物体在变力作用下作曲线运动时，若力

5、的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小段，每一个小段可认为恒力做功，总功即为各个小段做功的代数和。,1、微元法,例：某力f=10n作用于半径r=1m的转盘的边缘上，力f的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力f做的总功应为（）,2、图像法,如何计算功的大小？,1、功是标量，只有大小，没有方向,功的物理含义？,（一）对功的公式：W=FSCOS的讨论,(1)当=0时，COS =1，W =F S 和我们在初中学过的功的公式相同。 (2)当=/2 时，COS =0，W =0 , 这时我们就说力对物体没做功。举例。

6、(3)当0，W0,这时我们就说力对物体做正功。举例。 (4)当/2 时，COS 0，W 0 这时我们就说力对物体做负功。,功的物理含义？,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。,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）,功的物理含义？,正功的意义,负功的意义,例题,一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求（1）外力对物体所做的总功。 （2）物体运动过程中的合力为多少？运动过程中合力做了多少功？,解析：拉力F对物体所做的功为 W1= Flcos37=2000J。 摩擦力F阻对物体所做的功为 W2= F阻lcos180= -500J。 外力对物体所做的总功 W=W1W2=1500J。,求解物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下两种方法来求解。,(1) 分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即： W总=W1+W2+Wn,(2) 先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：W总=F合S cos,如何计算多力对物体所做的功？,课堂小结,如何利用机械