(共29张PPT)
第一节 功
广东教育出版社 物理必修2
10物本2班
何小云
第一节 功
广东教育出版社 物理必修2
10物本2班
何小云
机械做功
机械做功
机械做功
这些图片有一个共同的特点,那就是都与功有关,功跟我们的日常生活息息相关
一个力作用在物体上,使这个物体在力的方向上移动了一段距离,就说这个力对物体做了功。
温故知新
这些机械做功有什么共同点呢?
都有力的作用
都有运动
物体运动的初位置指向末位置的有向线段称为位移
位移定义:
在力方向移动的距离
有方向,有大小
位移 在力方向的距离
在物理学中,如果一个物体受到了力的作用,并使物体在力的方向上发生了一段位移,我们就说在这个力对物体做了机械功,简称功。
功的定义
给滑块在水平方向施加一个力,使滑块沿拉力方向在讲桌上滑动一段距离
演示实验
演示实验
讨论如下问题:在上述过程中,拉力F对滑块是否做了功?滑块所受的重力mg对滑块是否做了功?桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功?桌面对滑块的摩擦力是否对滑块做了功?
两个必要要素
功的两个必要要素是力和在力方向上发生的位移。
小实验
用力推桌子,桌子没有发生移动。推力有没有做功?
小实验
用手拿滑块行走一段距离,手对滑块施加的力有没有做功?
小实验
在一讲台上把一个小铁球推出去,使其在桌子上滚动了一段距离,问小铁球推出去后,小球在水平方向上,手对它推力是否对小铁球做了功
通常不做功的情况有三种︰
1.有力没有位移劳而无功(有力无距)
2.力的方向与物体运动的方向垂直徒劳无功(有力有距但力⊥距)
3.有位移没有力不劳无功(有距无力)
巩固应用
巩固应用
巩固应用
在图一中:力F使滑块发生位移L这个过程中,F对滑块做了多少功如何计算
功的计算
方法一
在图2中将F分解,由受力分析得:竖直方向:F2=F cos α,水平方向:F1=F sinα,由功的计算公式得,W1= FL cos α,W2= FL sinα=0,则总功W=W1+W2= FL cos α。
方法二
通过平行四边形法则,我们得到投影在力F上的位移L1=L cos α,垂直F方向L2=L sinα,同样由由功的计算公式得W1= FL cos α,W2= FL sinα=0,则总功W=W1+W2= FL cos α。
在国际单位中1N·m这个功的大小被规定为功的单位,为方便起见,取名为焦耳,符号为J,即1J=1N·m。
现在我们来计算一下课本中的例题。如图4-1-9所示,一个人用与水平方向成60°角的力F=40N拉一木箱,在水平地面上沿直线匀速前进了8m,求
1.拉力F对木箱所做的功
2.摩擦力对木箱所做的功
3.外力对对木箱所做的功
在计算公式W=FL cos α中,当cos α的取值不同时功W可能为正值、负值或零。比如α1=45°时,α2=135°时,W是正还是负的呢
当0°≤α<90°时,cos α为正值,W为正值,称为力对物体做正功,或称为力对物体做功。当α=90°时, cos α=0,W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。当90°<α≤180°时,cos α为负值,W为负值,称为力对物体做负功,或说物体克服这个力做功。
练习:
1下列情况中,力做功的是( )
A.举重运动举着杠铃不动 B.冰块在光滑的水平冰面上匀速运动
C.旅客提着行李上楼
D.用力推桌子,桌子未动
2小雨用100N的力把一质量为4kg的铅球推到5m远的地方,小雨在推铅球时做的功是( )
A.500J
B.196J
C.696J
D.无法计算
练习:
3小彤把掉到地面上的九年级物理书拣起,放回到桌子上,根据你平时对物理课本和桌面高度的观察和了解,估算小彤拣回课本时手克服课本重力做了多少功?
板书设计:
一、功
1、定义:力与在力的方向上移动的距离的乘积叫做功。
2、做功的两个必要因素:一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动的距离。
二、功的计算
1、公式;W=FL cos α 力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。
2、单位:焦(J)
三、功的正负
1、 当0°≤α<90°时,正功
2、当α=90°时,不做功
3 、 当90°<α≤180°时,负功