§52 功.ppt

§7.2 功 一、功 如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功。 自学指导 阅读课本第52页图7.2-1，分析起重机、机车牵引列车和手压握力器的过程，思考以下问题： 1、各个过程中有没有能量的变化？ 2、在这些过程中，有哪些力做了功？ 3、做功的因素是什么？ 一、功的概念 二、功的计算 二、功的计算 思考 如何求该力对物体所做的功？ * 机械能守恒定律 起重机提起货物，货物在起重机拉力的作用下发生一段位移。 列车在机车牵引力的作用下发生一段位移。 弹簧在手的压力下发生形变，产生了一段位移。 X 思考与讨论 如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？ 如果提着货物水平运动，拉力是否做功了？ 1、功的定义：物体受力的作用，并沿力的方向发生一段位移，称力对物体做了功。 在光滑的水平地面上，物体M在水平力F的作用下发生了一段位移l。 问题1、物体受力情况和各力的做功情况如何？问题2、力F做了多少功？ F F l G FN 注意：说做功一定要指明哪个力对物体做功。 F F l W＝F l 力的大小 位移的大小 力F对物体做的功 当力的方向与物体运动的方向一致时，功的定义式为 F F A B F α α F α 分析： F α F2 F1 根据作用效果可将F分解为F1和F2，两分力对物体的作用效果，应与合力的作用效果相同。 F对物体做的功就等于F1对物体做的功 W＝F l cosα 力F对物体做的功 力的大小 位移的大小 力与位移的方向的夹角 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积 归纳: 1.单位：焦耳，简称焦，符号是J。 1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。 1J=1N×1m=1N?m 2. 适用条件：F是恒力 试显身手:下列情况Ｆ与Ｌ的夹角是锐角还是钝角？ [例] 设这三种情形下力和位移的大小都相同：F＝10N，l＝2m。角θ的大小如图所示。 v θ F θ=150° F v θ θ=30° F v θ θ=30° 问题3：矢量的正、负表示的是方向。功是标量，它的正、负表示什么意思呢？ 阅读课本P53，回答问题 请画出各种情况下力Ｆ做功的示意图，并加以讨论。 1．Ｗ＞０ 2．Ｗ＝０ ３．Ｗ＜０ W＝F l cosα α= 时， cosα=0，W =0 力对物体不做功 π 2 三、正功与负功 0≤α＜ 时， cosα＞0，W＞0 力对物体做正功 π 2 ＜α≤π时， cosα＜0，W＜0 力对物体做负功 π 2 某力对物体做负功，往往说成“物体克服某力做功”（取绝对值），两种说法的意义是等同的。 说明 功是标量，没有方向 功的正负不是数量上的正与负，我们既不能说“正功和负功方向相反”也不能说“正功大于负功” ，它们仅表示相反的做功效果。 例１、 具有一定初速度v0的物体，在拉力F1=10N和F2=20N的共同作用下，水平向右移动了1米，分别求出拉力F1和F2对物体所做的功？　 A B F1 F2 F1 F2 v0 解： 思考：F1对物体做功多，还是F2对物体做功多？ F2做功多 ＷF2也可以说成“物体克服F2做了20J的功.” 注意：比较两个力做功的多少，而要看功的绝对值。 弹簧弹力是否对小球做功？ 想一想： 有做功 能直接用公式 计算吗？ 不能 公式 只适用恒力（力的大小和方向均不变）做功的情况。 例２：一物体在光滑水平面上，在拉力F1和F2作用下，从静止开始由A点移动到B点。已知拉力F1与水平方向成 的夹角，AB两点距离为 1.求物体由A运动到B的过程中各个力对物体所做的功， 2.求物体由A运动到B的过程中合力对物体所做的功。 θ A B F1 F2 ） θ 各个力对物体所做的功与合力对物体做的功有什么关系？ 各个力对物体所做的功的代数和等于这几个力的合力对物体所做的功。 即：W总=W1+W2+……+Wn 当物体在几个力的共同作用下发生一段位移，这几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。 四：总功 各个力对物体所做功的代数和也等于这几个力的合力对物体所做的功。 W总=W合 = F合 cosα 即：