物理 第七章 机械能守恒定律 第2节 功2 新人教版必修2 .ppt
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1、 第第2节节 功功人类对于能量及其转化的人类对于能量及其转化的认识与功的概念紧密相连认识与功的概念紧密相连 在初中我们已经学过功的初步知识,一个在初中我们已经学过功的初步知识,一个物体受到力的作用,如果在力的方向上移动物体受到力的作用,如果在力的方向上移动一段距离,我们就说这个力对物体做功。一段距离,我们就说这个力对物体做功。SFF力对物体做功为力对物体做功为 W=FS2 2、做功的两个必要因素、做功的两个必要因素(1)作用在物体上的)作用在物体上的力力(2)物体在力的方向上发生一段)物体在力的方向上发生一段位移位移一、功的概念一、功的概念1 1、功的定义:、功的定义:物体受到物体受到物体受到
2、物体受到力力力力的作用,并沿力的方发生的作用,并沿力的方发生的作用,并沿力的方发生的作用,并沿力的方发生 一段一段一段一段位移位移位移位移,则,则,则,则该力该力该力该力对物体做了功对物体做了功对物体做了功对物体做了功判断判断:有无做功有无做功纹丝纹丝不动不动!匀速匀速真辛真辛苦苦(1)如果力的方向与物体的运动方向如果力的方向与物体的运动方向一致,应如何计算这个力的功?一致,应如何计算这个力的功?W=FllF支支F支支l(2)如果力的方向与物体的运动方向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?垂直,应如何计算这个力的功?F不做功不做功 即即 W=0如果力的方向与物体的运动方向成
3、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?某一角度,应如何计算这个力的功?FFlF和和l都是矢量都是矢量矢量的合成和分解?矢量的合成和分解?矢量的合成和分解矢量的合成和分解a1a2a合合矢量的合成矢量的合成b1b2bb3b4矢量的分解矢量的分解矢量合成分解的等效性矢量合成分解的等效性FFl(1 1)把把F F分解到位移方向上分解到位移方向上FF2F1lW=Flcos分析:分析:根据力的根据力的等效性等效性原理原理,可以可以把计算把计算F做功做功的问题转化为的问题转化为分别求分别求F1和和F2做功做功的问题的问题W1=F1l=F COSlW2=0W=W1+W2FFl(2)把)
4、把l分解到力方向上分解到力方向上Fll2l1W=Wl1+Wl2WF=Fl1+0 W=Fl cos而而 l1=lcos3、功的计算公式、功的计算公式注意:注意:做功只做功只与与F F、l l、三者有关三者有关与物体运动形式无关,与物体运动形式无关,也就是说,力对物体做功具有独立性。也就是说,力对物体做功具有独立性。计算功时,一定要明确是计算哪个力对物体所做的计算功时,一定要明确是计算哪个力对物体所做的功,不能张冠李戴。功,不能张冠李戴。W=Flcos【说明说明说明说明】公式中各量的物理意义:公式中各量的物理意义:公式中各量的物理意义:公式中各量的物理意义:F F作用在物体上的力作用在物体上的力作
5、用在物体上的力作用在物体上的力(恒力恒力恒力恒力)l l物体物体物体物体(力的作用点力的作用点力的作用点力的作用点)的位移的位移的位移的位移 F、l正方向正方向正方向正方向之间的夹角。之间的夹角。0 0180180 l lF F4、功的、功的国际单位国际单位:焦耳:焦耳(J)1J 意义意义1J1J就是就是1N1N的力让物体在力的方向上的力让物体在力的方向上发生发生1m1m的位移时所做的功。的位移时所做的功。辨认力的方向与位移方向的夹角辨认力的方向与位移方向的夹角答案:答案:-答案:答案:-F 乙 S F S SFS F丙甲丁 技巧:寻找技巧:寻找“夹角夹角”可以可以将力的方将力的方向沿最近的途
6、径向位移方向旋转向沿最近的途径向位移方向旋转,当,当力的方向与位移方向相同时,力的方力的方向与位移方向相同时,力的方向所转过的角度就是力与位移方向的向所转过的角度就是力与位移方向的夹角夹角。下列图中,各力做功会怎样?下列图中,各力做功会怎样?二、正功和负功二、正功和负功其中其中F=100N l=1m cos150=-cos30W=Flcos(180-)=86.6JW=Flcos(180-)=-86.6JW=Flcos =86.6J1 1、功是功是标量标量,但有正负之分。但有正负之分。所谓正功负功,是反所谓正功负功,是反映力对物体做功性质的,若为映力对物体做功性质的,若为正功正功,表明该力,表明
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