课件25张PPT。鲁科2019版必修第二册1 功和机械能1.1 机械功请同学们回忆初中学过的功的知识,举例说明什么是做功过程?一、功的定义 1、定义:一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生一定的距离,我们就说这个力对物体做了功。一段位移 2、做功的两个必要因素:(1)必须有力作用在物体上。(2)物体在力的方向上要发生一段位移。这两个因素是严格的,缺一不可 !如果起重机提着货物静止不动,拉力对货物是否做功了? 如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动,拉力是否做功了?思考:什么是判断力F是否做功必要因素?二、功的计算(1)当力的方向与物体的运动方向一致,应如何计算这个力的功?W=F Ss(2)当力的方向与位移方向有一夹角,如何求该力所做的功呢?Fss⊥s∥W=F S∥=F·(Scosα ) 其中 α为力的方向与位移的方向之间的夹角分解位移(2)当力的方向与位移方向有一夹角,如何求该力所做的功呢?W=F ∥ · S= (Fcosα) ·S 其中 α为力的方向与位移的方向之间的夹角分解力sF⊥F∥ W=FS cosα 3、功的计算公式4、单位: 焦耳(简称焦)单位符号:J1J=1N×1m=1N·m5、功只有大小,没有方向,是一个标量。注意:
1.讲“功”,一定要指明是哪个力做的功
2.公式中F是恒力,s是物体对地的位移, ?是F与 s的夹角
3.做功与物体运动形式无关,与物体是否受其他力无关
4.功是过程量,是力对空间的积累效果
如何判断力的方向与位移的方向之间的夹角?两条直线的夹角两条有向线段的夹角知识拓展三、正功和负功W=FS cosα (0≤ α≤ π)当0≤ α< π/2时, cosα>0,W>0, 力对物体做正功当π/2 <α≤ π时,cosα<0,W <0 ,力对物体做负功,或者物体克服这个力做功当α=π/2时, cosα=0,W=0,这时我们就说力对物体做不做功正功负功动力使物体获得能量阻力使物体消耗能量注意:功的正、负号不表示方向,仅表示不同做功的效果!!思考:摩擦力一定对物体做负功吗?滑动摩擦力f对m做负功
W1=- f Lm滑动摩擦力f对M做正功 W2= f LM滑动摩擦力对滑块做负功滑动摩擦力对桌不做功滑动摩擦力即可以做正功,也可以做负功,还可以不做功。 例题:一个质量m=50kg的行李箱,受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=200N,在水平地面上移动的距离为5m,物体与地面间的滑动摩擦力f=100N,(cos37o=0.8)求:
(1)各个力对物体所做的功
(2)各个力对物体做功的代数和
(3)合力对物体做的功
W拉=Fscosθ=Fscos37°= 800J阻力f做的功Wf=fscos180°=- fs=- 500J(3)F合=F1 -f= Fcosθ- f=60N; W合= F合 s=300J
W拉+W阻=Fscos37°-F阻s=300J (2)各个力做功的代数和拉力F做的功解:(1)重力和支持力与运动方向垂直,对物体不做功物体在某一过程中,各个力对物体做功的代数和合力对物体做的功相等。四、总功的求法α指什么?W总=W1+W2+W3+??????(1) 合力的功(即总功)就等于各分力做功的代数和:W总=F合 scos α(2) 可以先求合力,再求合力做的功:课堂小结1、做功的条件作用在物体上的力物体在力的方向上移动的位移2、功的计算W = F s cosα3、功是标量,但有正功和负功。
功的正负不表示方向,也不表示大小。4、总功的计算求各个力所做功的代数和求合力做功【随堂练习】 1.两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上,在同样的拉力F作用下,产生相同的位移S,则拉力( )
A、对A做的功多 B、对B做功多
C、一样多 D、以上都有可能C2.关于功的论述,下列说法正确的是( )
A、大的力一定比小的力做的功多
B、+5J的功比-5J的功多
C、+10J功比+5J的功多
D、+5J的功与-5J的功方向相反C【随堂练习】3.用拉力F将一个重为5N的物体匀速升高3m,在这个过程中( )
A.拉力F对物体做的功是15J
B.物体克服重力做的功是15J
C.合力对物体做的功是15J
D.合力对物体的功为0ABD【随堂练习】鲁科版2019必修第二册