(共17张PPT)
4.1 功
回顾“功”的概念
功的概念和计算、正功负功
做功的快慢—功率
生活中的应用
学习目标
理解功的概念,掌握功的计算式
知道功是标量,理解正功、负功的含义
知道合力做功与分力做功的关系
理解功率的概念,运用极限思想得到瞬时功率表达式,关注生产生活中常见机械做功、功率大小及意义
能分析发动机功率一定时,牵引力与速度之间的关系,并能分析解释生活中的现象
一、回顾功的概念
一般的,如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功(work)
F
F
F
F
F
F
功的计算:
功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积
恒力(弹簧)
单位:焦耳,J
思考1:力与运动方向垂直时,力做功吗?
思考2:如果位移的方向与力的方向不在一条直线上,做功又该如何计算呢?
二、功的概念、正功和负功
F
F
分解力
分解位移
力对物体做的功,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。
思考3:夹角和做功之间的关系?
F
F
1、如图所示,具有一定初速度的小物块在10N的力的作用下,沿光滑木板移动的距离为10m,求该力对木块做的功?
F
F
2、如图所示,具有一定初速度的小物块在10N的力的作用下,沿光滑木板移动的距离为10m,求该力对木块做的功?
正功和负功
物体的速度如何变化?
二、功的概念、正功和负功
思考3:夹角和做功之间的关系?---正功负功
当力F与运动的方向成某一角度时,可以把力F分解为两个分力:与位移方向一致的分力 和与位移方向垂直的分力
某一角度:0~180°
正功/负功/不做功
二、功的概念、正功和负功
当一个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,就等于各个分力所作功的代数和(功是标量)
思考4:如果物体受多个力的作用发生了一段位移,该如何求这几个力对物体做的总功?
F
F
G
G
随堂练习
在光滑平面上,物体受两个互相垂直的大小分别为3N和4N的恒力,从静止开始运动,位移l=10m。求每个力做的功和合力做的功。
功是标量!!!
随堂练习
三、做功的快慢-功率
思考5:力对物体做功有快有慢,我们可否借助速度、加速度那样的定义,来衡量一个力对物体做功的快慢呢?
单位:瓦特,瓦
符号:W
1W=1J/s
1kW=1000W
力对物体做的功:W,单位焦耳J
功率的单位:W,瓦
1W=1J/s
注意!
三、做功的快慢-功率
一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率,等于这个力与物体速度的乘积
瞬时速度与瞬时功率
计算题1:只受一个力的物体在10N的恒力作用下,沿着力的方向移动了100m。求W?
计算题2:运动时间为10s。求这10s内力对物体做功的平均功率?
计算题3:求在第1秒末,力对物体做功的瞬时功率?
四、功率在生活中的应用
四、功率在生活中的应用
五、练习题
六、总结
1、力对物体做的功,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。
2、当一个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,就等于各个分力所作功的代数和(功是标量)
3、功率:功W与完成这些功所用时间之比成为功率
一个沿着物体位移方向的力对物体做功的功率,等于这个力与物体速度的乘积。