1.1 机械功 课件(共18张PPT)

(共18张PPT)
第1节 机 械 功
探究一：人是否对物体做了功？
探究一：人是否对物体做了功？
1．机械功的概念：物体受到力的作用并在力的方向上发生位移，则这个力对物体做了功
2．做功的两个不可缺少的因素:力和在力方向上发生的位移
一、机械功的含义
功的计算公式
（1）F和S同方向时:W=F·s
（2）F和S不同方向时:
W=F·s cos
( 为F与s的夹角)
4．功是过程量，力对空间积累的物体量,
是标量, 有正功和负功之分.
5．多力做功要明确哪个力对哪个过程对物体做功,
某个力做功与运动状态\其他力无关
6．总功的求法:
W总=w1+W2+W3+…=F合·S
功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。
①　F方向与S的方向在一条直线上
功=力×位移
W=F·S
S
F
F
二、机械功的计算
（焦、J）
1 焦耳 = 1 牛顿·米
功的单位：焦耳
②　F方向与S的方向不在一条直线上
功=力在位移方向的分力×位移
公式：
W=F ·S · cosα
F
F
1
F
2
α
S
F
F
1
F
2
α
注:公式中F为恒力
3、辨认力的方向与位移方向的夹角
α
F
S
甲
答案：α
α
F
S
乙
答案：π- α
α
F
S
丙
答案： α
α
F
S
丁
答案：π- α
0<α<90
α
α=90°
90 <α<180
α
α=0
W=FS
α=180
W=-FS
即物体克服
力F做了正功
对公式W=F·s cos 的分析:
加速物体运动
阻碍物体运动
s
W为正功
W为负功
正功和负功
s
s
s
s
不做功
W>0
W=0
W<0
几个力做功的计算
例：如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和如何 ；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少。
α
F
FN
f
G
s
α
F
FN
f
G
解：重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900
F所做的功为：Ｗ1＝Fscosα，
滑动摩擦力f所做的功为：Ｗ2＝fscos1800＝－fs
各个力对物体所做功的代数和为：
Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s
根据正交分解法求得物体所受的合力
Ｆ=Ｆcosα－f，合力方向向右，与位移同向；
合力所做的功为：Ｗ＝Ｆscos00＝（Ｆcosα－f）s
　　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 cosα
1、在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功( )
A.在光滑的水平面上较多
B.在粗糙的水平面上较多
C.一样多
D.由小车运动所需的时间决定
C
课堂练习
2、质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下，在通过位移L的过程中( )
A.重力对物体做功mgL
B.重力对物体做功mgLsin
C.支持力对物体做功mgLcos
D.摩擦力对物体做正功，数值为mgLsin
B
3、放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以6 m/s的速度匀速移动4s，则拉力共做了 功，摩擦阻力对物体做了 的功.
-240J
240J
4、重20N的铁球在离地面40m的高处由静止开始下落，若空气阻力是球重的 0.2倍，那么在铁球从开始下落到着地的过程中，重力对小球做的功 ，空气阻力对小球做的功为 ，小球克服空气阻力做的功为 .
800J
-160J
160J
拓展 变力做功
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。
1、可用（微元法）无限分小法来求, 过程无限分小后， 可认为每小段是恒力做功。
2、平均力法：
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。