高中物理人教版 (新课标)必修22.功试讲课ppt课件
展开如果物体在力的作用下能量发生了变化,则这个力一定对物体做了功。
3、说明:力对物体做功是和一定的运动过程有关的。功是一个过程量。
2、功的两个要素:(1)力 (2)沿力的方向发生位移
1、功的定义:物体受力的作用,并沿力的方向发生一段位移,称力对物体做了功。
当力的方向与物体运动的方向一致时,功的定义式为W=F l
当力的方向与物体运动的方向成某一夹角α时,功的定义式为W=F l csα
功的单位:焦耳(J) 1J = 1N·m
足球运动员用100N的水平作用力将质量为0.5kg的足球踢出,足球沿水平地面前进40m停止,则运动员对足球所做的功是(g=10m/s2)A、200J B、4000J C、0J D、条件不足,无法确定
用水平恒力F作用于质量为M的物体,使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l,恒力做功为W1,再用该恒力作用于质量为m(m
如图,已知物体质量m,斜面质量M,斜面倾角θ,物体与斜面间的动摩擦因素μ,物体与斜面保持相对静止。现使斜面在水平面上向左匀速运动l的位移,求在l位移中:1)重力对物体所做的功2)斜面对物体的支持力所做的功3)斜面对物体的摩擦力所做的功
若使斜面向右匀速运动l的位移,则以上三小问的结果又该怎样?
功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功
下图表示物体在力F的作用下在水平面上发生一段位移l ,分别计算这三种情形下力对物体做的功。设这三种情形下力和位移的大小都相同:F=10N,l=2m。角θ的大小如图所示。
若0≤α<900, 则F做正功
若900<α≤1800,则F做负功
“力做负功”, 往往说成“物体克服该力做功”
四、功是标量,但是有正、负!
2.功与物体的运动状态及运动形式无关 力对物体做功,只跟力的大小、位移的大小,以及两者的夹角有关,而跟物体受力以后通过这段位移做什么运动没有关系。
1.功是标量,没有方向 功的正负不是数量上的正与负,我们既不能说“正功和负功方向相反”也不能说“正功大于负功” ,它们仅表示相反的做功效果。
例题: 以一定的初速度竖直向上抛出一个小球,小球上升的最大高度为h,空气阻力的大小恒为F,则从抛出点至回到原出发点的过程中,空气阻力对小球做的功为: A、零 B、-Fh C、-2Fh D、4Fh
一个力对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功
正功、负功不表示方向相反,仅表示不同做功的效果
一个质量m=150kg的雪撬,受到与水平方向成θ=37 °角斜向上方的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求力对物体所做的总功。
W拉=Fl csθ=Flcs37°
W阻=F阻l cs180°=- F阻l
代入数据,得 W合=1500 J
W合=W拉+W阻=Fl cs37°-F阻l
重力和支持力与运动方向垂直,对物体不做功
W合=F合 l cs0°= (Fcsθ - F阻)l
F合=F1 -F阻= Fcsθ- F阻
当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,等于各个力分别对物体所做功的代数和,也等于这几个力的合力对物体所做的功。
1、合力的功可通过计算各个力的功得到W合=W1+W2 +…. + Wn2、合力的功也可通过计算合外力得到W合= F合l cs
一个质量为m=150kg的物体,受到与水平方向成θ=370角斜向上的拉力F=500N,在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力f=100N。求力对物体所做的总功。
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,求:(1)重力对物体做的功(2)支持力对物体做的功(3)摩擦力对物体做的功(4)合力对物体做的功
六、 功是能量转化的量度(功的物理意义) 功是表示力作用一段位移(空间积累)效果的物理量,是过程量。做功过程是能量转化的过程,这个过程做多少功,就有多少能量发生转化. 对物体做正功,物体能量增加.做多少正功,物体能量就增加多少;对物体做负功,也称物体克服阻力做功,物体能量减少,做多少负功,物体能量就减少多少. 因此功的正、负表示能的转化情况,表示物体是输入了能量还是输出了能量.
2、定义式W=F l csα
力和物体在力的方向上发生位移
W = F l csα(F是恒力)
α=π/2 时 W=0(不做功)
α<π/2 时 W>0 (动力做正功)
π/2<α≤π 时 W<0 (阻力做负功)
(1)找出该力的大小(2)找出物体相对于地面的位移(3)找出该力与位移间的夹角(4)代入功的公式 W = F l csα
有时可根据合力的功为各力所做功的代数和求解。
练1:图示为一质量m的物体静止在倾角为θ的斜面上,物体与斜面的动摩擦因数为μ,现在使斜面体向右水平匀速移动距离L,物体与斜面体保持相对静止,试分析物体所受的重力、支持力及摩擦力对物体做功情况。
练2: 如图所示,斜面a放在光滑的水平桌面上,斜面光滑把b物体放在a斜面顶端由静止滑下,则在下滑过程中,a对b的弹力做功为W1 ,b对a的弹力对a做功为W2 ,对下列关系正确的是 ( ) A.W1=O W2=O B.W1≠O W2=O C.W1=O W2≠ D.W1≠O W2≠O
练3: 关于摩擦力做功的说法正确的是( ) A.静摩擦力可以做正功,可以不做功, 但不能做负功 B.一对静摩擦力所做的总功一定为零 C.滑动摩擦力可以做负功,可以做正功, 但不能不做功 D.一对滑动摩擦力所做的总功一定不为零
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