(共14张PPT)
8.1 功
学习目标
1.理解功的定义以及会判断一个力是否做功;
2.会利用功的计算式进行简单的功的计算;
3.能够理解功是标量且功是有正负的;
4.会计算合力的总功。
一个物体受到力的作用,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。
力对物体做功为 W=FS
一、功的概念
1、功的定义:物体受到力的作用,并沿力的方向发生一段位移,则该力对物体做了功
2、做功的两个必要因素
(1)作用在物体上的力
(2)物体在力的方向上发生一段位移
二、判断:有无做功
(1)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
(2)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
问题来了:
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 都是矢量
矢量的合成和分解
(1)把F分解到位移方向上
分析:
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F1和F2做功的问题
同学们思考:
(2).把 分解到力方向上
三、功的计算公式
【说明】公式中各量的物理意义:
F——作用在物体上的力(恒力.可是某个力。 或合力)
——物体(力的作用点)在F作用下的位移
a——F、 正方向之间的夹角(0~180°)
注意:
①做功只与F、 、a三者有关与物体运动形式无关。
②计算功时,一定要明确是计算哪个力在哪一段位移上对哪个物体所做的功,不能张冠李戴。
四、功的国际单位:焦耳(J)
1焦耳的意义?
1J等于1N的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。
5.功的正负
下列图中,各力做功会怎样
其中F=100N,s=1m,cos150°= - cos30°
功是标量,但有正负之分
所谓正功负功,是反映力对物体发生位移的作用效果。若为正功,表明该力促进了物体的运动,动力做功;若为负功,表明力阻碍物体的运动,阻力做功。
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。
六、外力的总功
当物体在几个力的共同作用下发生一段位移l时,这几个力对物体做的总功,等于各分力分别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。
(1)合力的功等于各分力所做功的代数和,即
(2)先求出合力,然后求总功,表达式为
W总=W1+W +W3+…....+Wn
(a为合力与位移方向的夹角)