(共18张PPT)
一、功的概念
一个物体受到力的作用,如果在力的方向(或相反方向)上发生一段位移,这个力就对这个物体做了功。
知道怎样才算做了功
会用公式计算功
理解正负功的意义
功
学习目标
二、怎样才算做了功?
探究1:在水平方向用力推墙壁
探究2:在一个光滑桌面上滚动的小球
观察墙壁的运动:
该同学对墙壁用力了么?他做功了么?
小球受到几个力?
小球在水平方向有位移么?
速度是否会增加?
水平方向上有力做功么?
没有移动
用力了,但没有做功
没有
两个
不会
有位移
探究3 在一光滑水平面上,对物体施加一个
水平方向的推力F
箱子受到了几个力? 箱子的速度是否会增大?
推力F做功么?如果做了功,那做了多少功?
3个力
做功了
W=FL
二、怎样才算做了功?
会增大
讨论回答:
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
二、怎样才算做了功?
拉力F做的功W = ?
探究4 在一光滑水平面上对物体施加一个
斜向上的拉力F
三、如何计算功?
W= FLcosα
注意: 1. F是恒力
2.α是F与位移L方向的夹角
3.F和L必须具备同时性。
4.功的单位是焦耳,简写为 J
三、如何计算功?
练一练
例2:已知一拉力F=10N,作用在一质量为m的物体上,其与速度方向成120°的夹角,经过一段时间后该物体的位移L=10m,请问这段时间内拉力F做功多少?
F
L
α
α
W=FLcos60°=50J
W=FLcos120°=-50J
例1:已知一拉力F=10N,作用在一质量为m的物体上,其与速度方向成60°的夹角,经过一段时间后该物体的位移L=10m,请问这段时间内拉力F做功多少?
α
α
请利用公式 W= FLcosα讨论功的正负
①当α=π/2时,
②当0 ≤ α<π/2时,
③当π/2<α≤π时,
cosα>0,W>0;
cosα<0,W<0;
α为直角
α为锐角
α为钝角
cosα=0,W=0;
探究5 在水平方向上两位同学同时往相反方向拉动
一个箱子。(F1>F2)
物体向哪一侧运动?
F1在物体的运动中起
到的是什么作用?
(推动或阻碍)
F2在物体的运动中起
到的是什么作用?
(推动或阻碍)
F1与位移的方向相同,是物体运动的动力,对物体做了正功,使物体动能增加。
四、功为什么有负值?
物体向F1的方向发生位移
F2与位移的方向相反,是物体运动的阻力,对物体做了负功,使物体动能减小。
四、正、负功的意义
功是标量,功的正负不表示方向。正功表示
动力对物体做功,物体的动能增加,负功表示
阻力对物体做功,物体的动能减少。当一个力
做负功时我们也可以说克服该力做功。
W=FLcos(180°-30°)
=FLcos150°
=-17.3J
W=FLcos30°
=17.3J
[例1] 分别计算这三种情形下力F对物体做的功。设这三种情形下力F和水平位移的大小都相同:F=10N,L=2m。角α的大小如图:
分组训练
θ=150°
W=FL cos(180°-150°)
=FLcos30°
=17.3J
本节课的任务你完成了么?
1. 正确理解功的含义,知道做功的两个必
要因素。
2. 会用功的公式W=FLcosα进行功的计算。
3. 理解正、负功的含义。
五、小组争霸赛:第一轮
如图所示,一个人用与水平方向成60°角的力F=40N拉一个木箱,在水平地面上沿直线前进了8m,已知木箱受到的摩擦力f=10N。求:
① 拉力F 对木箱所做的功。
② 摩擦力f 对木箱所做的功。
③ 它们做的总功是多少?
60°
F
小组争霸赛:第二轮
一质量为m=10kg的木箱从高为h=1m的斜坡自由下滑。已知物体与斜面间动摩擦因数μ = 0.5。斜坡的倾角α=30°,在木箱滑至坡底的过程中,受到的几个力所做的功各是多少?
α