4-1 功 课件(33张PPT)

课件33张PPT。第四章 第一节 功　第四章　机械能和能源第一节 功学习目标:1、明确做功的两个必要因素
2、知道 , 各个字母的物理意义,会利用公式进行计算
3、理解正功和负功的含义,知道什么情况下力做正功或负功
4、知道怎样求总功
第四章 第一节 功旧知回顾
1、什么叫做功？
在物理学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上发生一段距离，我们就说这个力对物体做了功。
2、谁对谁做功？
力对物体做功第四章 第一节 功一、怎样才算做了功１、做功了吗？运动员在举起杠铃的时候：
①上举的过程；
②举起后站着不动；
③举起后水平匀速
前进。马拉车在平直路面上前进。运动员正在举起杠铃马拉着车前进第四章 第一节 功　　起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？
　　如果起重机提着货物水平运动，拉力是否做功了？起重机在起吊货物时人在拖地　　人用拖把拖地时，人对拖把的推力是否做了功？第四章 第一节 功①列车的重力是否做功了？
地面对列车的支持力是否做功了？②手用力握着握力计时对握力计是否做功了?列车在平直路面前进手用力握着握力计时第四章 第一节 功手托着书静止人推车未动这两个因素是严格的，缺一不可 ！2、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力。（2）物体在力的方向上通过的位移。第四章 第一节 功 在物理学上，如果物体受到力的作用，并且在这个力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。二、功的概念１、功的定义第四章 第一节 功功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。功=力×位移 W=F·S２、功的计算第四章 第一节 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？第四章 第一节 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第四章 第一节 功问题来了： 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？功=力在位移方向的分力×位移第四章 第一节 功①把F分解到位移方向上WF=WF1+WF2 =F1·S+F2·0 =FS cos αW=F Scosα② 把s分解到力方向上Fαs同学们思考：s2s1W=Ws1+Ws2 =F·s1+0·s2 =Fscos α W=Fs cosα功=力×力方向上的分位移第四章 第一节 功作用在物体上的力的大小物体移动的位移的大小位移方向与力的方向的夹角力F做的功理解：
1 、用此公式计算功时，F必须为恒力。
2 、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。
3、做功与物体运动形式无关，也就是说，力对物体做功具有独立性。
4、功的公式中的F和S必须具有同时性，即计算力F做功时所发生的位移，必须是在同一个力F持续作用下发生的。功的国际单位：
1J 意义1J就是1N的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功,
即：1J=1N.m第四章 第一节 功焦耳(J)W＝F scosα1.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第四章 第一节 功课堂检测：第四章 第一节 功课堂检测：2、足球运动员用20N的力，把质量为1kg的足球踢出10m远，则运动员对足球做的功为（ ）
A、200J B、100J
C、98J D、无法确定D下列图中，各力做功会怎样？三、 正功和负功其中F=100N S=1m cos150°=-cos30°W=Flcos(180°-θ)
=86.6JW=Flcos(180°-θ)
=-86.6JW=Flcosθ
=86.6J第四章 第一节 功W＝F scosα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。例如：力F对物体做功-6J，往往说成物体克服力F做功6J。
功是标量，但有正负之分，功的正、负既不表示大小也不表示方向。
所谓正功负功，是反映力对物体做功性质的，若为正功，表明该力促进了物体的运动，若为负功，表明力阻碍物体的运动。第四章 第一节 功3.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第四章 第一节 功 4.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,物体克服阻力做功 。 -240J240J第四章 第一节 功240J辨认力的方向与位移方向的夹角答案：α答案：π- α答案： α答案：π- αW＝F scosα 辨认力的方向和位移的方向之间的夹角的技巧：寻找“夹角α”可以将力的方向向位移方向旋转，当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夹角。返回四、总功的计算第四章 第一节 功例题：一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上的力F=10N作用；在水平地面上移动距离s=2m，物体与地面间的摩擦力f=4.2N，求外力对物体所做的总功.方法一：
解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为900
F所做的功为：
Ｗ1＝Fscos370=10x2x0.8J=16J滑动摩擦力f所做的功为：
Ｗ2＝fscos1800＝－fs=-8.4J各个力对物体所做功的代数和为：
Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=（16-8.4）J=7.6J第四章 第一节 功第四章 第一节 功方法二：
根据正交分解法求得物体所受的合力
Ｆ合=Ｆcos370－f=(10x0.8-4.2)J=3.8J
合力方向向右，与位移同向合力所做的功为：
Ｗ＝Ｆ合scos00＝3.8x2J=7.6J　　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第四章 第一节 功6.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 .总功为 。800J-160J160J第四章 第一节 功640J思考：
公式W=Fs cosα只适合恒力做功，那么变力做功我们如何处理呢？ ？1、变力做功通常采用”微元“法，即将运动轨迹分为若干段，当每一段足够小时，可以看成直线，作用于物体的变力可以看成恒力，则：2、对于力的方向与位移在同一直线上，大小不断变化的力做功问题，可借助F-S图象求功。例题3、力的大小不变，方向始终与速度同向或反向的功，等于力与路程的乘积。例题例题1：某一端固定在光滑水平面的弹簧如图所示，现对弹簧的另一端施加一个外力，使其缓慢伸长，则在弹簧从伸长量为x1到伸长量为x2（x2>x1）的过程中，外力做功多少？Fxx1x2O解：外力所做的功等于图中直线F=kx下方x2和x1之间的梯形的面积。
即：R例题2：用水平拉力拉着滑块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图所示，已知滑块与轨道间的动摩擦因数为 ，滑块质量为m，求此过程中摩擦力做的功。 解：滑块所受滑动摩擦力大小不变，方向始终与速度方向相反，故摩擦力对滑块做负功，做功的大小等于力与路程的乘积。
故：课堂小结一、功
1 功的概念及二因素
2 功的计算 W=Fl cosα
二、正功与负功
所谓正功负功，是反映力对物体做功性质的，若为正功，表明该力促进了物体的运动，若为负功，表明力阻碍物体的运动。
三、总功的计算
W总=W1+W2+W3+……+Wn
=F合s cos α