7功的详解.ppt

例.一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（ ） A、2000J　　　 B、1000J　　　　 C、16J　 D、无法确定 例如:如图所示,拉力F=20N,通过滑轮拉物体,使物体前进了1m,求拉力F做的功. 注意力F没有直接作用在物体上,此时物体前进了1m, 则拉力F作用点的位移就是l=1×2m=2m, 所以W=Fl=40J. 但F1直接作用在物体上, 那么力F1的作用点的位 移和物体的位移相同, 则l1=1m,F1=40N, W1=F1l1=40×1J=40J. 等效代换 要点：l为F的作用点发生的位移 方法二：等效法 例：如下图所示，物体的质量为m=2kg,滑轮的质量和阻力不计，今用一竖直向上的力F=12N向上拉，使物体匀速上升h=4m的高度，则在此过程中拉力所做的功是多少？(取g=10m/s2) F 例:如图所示磨刀石静止不动,刀在手的推动下从右匀速运动到左,发生位移s,令刀与磨刀石之间的摩擦力大小为f,则下列叙述正确的是( ). A摩擦力对刀做负功,大小为fs B摩擦力对刀做正功,大小为fs C摩擦力对磨刀石做正功,大小为fs D摩擦力对磨刀石不做功 注意位移的主体,即位移l是物体的位移还是力的作用点的对地位移,但也要区别力的作用点的变更 如物体在地面上滑动时,物体对地面的摩擦力就是力的作用点的变更,即该力对地面不做功. AD 六.变力做功问题 对于变力做功不能依定义式 直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解 将变力的功转化为恒力做功 （1）题目当中明确指出是平均力，直接用公式计算 （2）若变力大小随位移是线性变化，且方向不变 时，可将变力的平均值求出后用公式 计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。 第二节 功 伽利略的斜面实验使人们认识到能量概念的重要性，我们又知道能量可以转化，也有大小，那我们如何来量度它呢？（长度可以用尺子—多少米来量度，质量可以天平—多少千克来量度，那么能量用什么来量度？） 观察我们熟知的一些物理现象： 1.有力作用在物体上 2.力的方向上发生了位移 共同特征 初中的时候我们学过，如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生距离，就说这个力对这个物体做了功。 这个力对这个物体做了功 距离 W=FS s F F F s 一个力作用在物体上,使这个物体在力的方向上发生了一段位移,就说这个力对物体做了机械功，简称功． W=FS 起重机和直升飞机吊起重物的过程中力F做功了吗？做了多少的功？ 有力作用在物体上 物体在力的方向上发生了一段位移 W=FS 做功的两个必要因素： （作用在物体上的力） （物体在力的方向上发生一段位移） Ｆ 一.必要因素 必须需要，缺一不可． l １．当你端着一盆水不动时，你累吗？你做功了吗？为什么？ ２．用力推讲台,讲台没有动，人累吗？人做功了吗 分析： l=０ Ｆ≠０ 没有做功 （劳而无功） ３．用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？ 分析： l ≠０ Ｆ=０ 没有做功 （不劳无功） ４．人推着木箱前进时，箱子的重力和支持力做功了吗？为什么？ 分析： l ≠０ Ｆ≠０ 没有做功 （劳而无功） Ｆ⊥l ５．人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？ l ． Ｇ Ｎ ． Ｇ Ｎ (2) 力的方向与物体的运动方向一致 W=Fl (3)如果力的方向与物体的运动方向垂直，应如何计算这个力的功？ F不做功 即 W=0 (1)物体静止 F不做功 即 W=0 (4)如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，应如何计算这个力的功？ F和l都是矢量 矢量的合成和分解？ α F F l α （1）把F分解到位移方向和垂直于位移的方向上 F F2 F1 α l W=WF1+WF2 W=F1·l+F2·0 而F1=Fcosα W=Fcosα·l =Flcosα α F F l α （2）把l分解到力的方向和垂直于力的方向上 F α l l2 l1 W=Wl1+Wl2 W=F·l1+0·l2 W=Fl cosα 而 l1=lcosα α F F l α 二.功的计算公式 W=Fl cosα 说明： 1.公式中各物理量的含义:F是物体受到的力.l是F的作用点对地发生的位移,α是F与l方向间的夹角 2.此公式计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功，且此公式只适用于F为恒力的情况。 3.α是矢量F和l的夹角，介于0～180°.确定α的方法是把力F和位移l的矢尾平移到同一点，再看它们之间的夹角 300 300 1500 思考：如何确定力的方向与位移方向的夹角？ α F