物理人教版 (新课标)2.功示范课ppt课件
展开如果物体在力的作用下能量发生了变化,这个力一定对物体做了功。
力与物体在力的方向上通过的距离的乘积,是一个有物理意义的量,在物理学中,我们称这一乘积为机械功(Mechanical wrk ),简称功(wrk),如果用W表示功,F表示力,s表示物体在力的方向上通过的距离,则功的公式为: W=Fs
如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生位移,物理学中就说这个力对物体做了功.
(一)、作用在物体上的力
(二)、物体在力的方向上的位移
在光滑的水平地面上,物体M受到水平力F的作用,前进一段位移l,则该力F所做功为多少?
问题:当拉力与水平方向的夹角为α时,此时拉力F做的功应该是多少?
因此,力F对物体所做的功W等于F1 l ,而 F1=Fcsα 。所以: W=F l csα
将位移沿力的方向和垂直于力的方向分解,分别为l1和l2。此时力F做的功W=F l1 。因为l1=lcsα,所以,W=F l csα
研究方法2:
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这三者的乘积.
1.在国际单位制中单位是焦耳,简称焦,符号是J,1J=1N·m
2.α角是“力的方向和位移方向的夹角”,而不是题目中的某一个以α命名的角
例1:学生用100N的力将质量为0.5kg的足球踢出,球在水平面上滚20m远,则该学生对球做功是( )A.2000J B.1000J C.16J D.无法确定
4.力必须与位移具有同时性. 力是恒力.
例2:一个质量为150kg的物体,受到与水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用,在水平地面上移动的距离为l=5m,物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N,求拉力F和滑动摩擦力F阻做的功?
解:拉力F对物体所做的功为:W1=Flcsα1= Flcs37°= 2000J摩擦力F阻对物体所组的功为:W2=F阻lcsα2= F阻lcs180°= –500J
当α=π/2时,csα=0,W=0。这表示力F的方向跟位移l的方向垂直,力F不做功.
如小球在水平桌面上运动时,重力G和支持力FN都跟位移方向垂直,这两个力不做功。
当α<π/2时,csα>0,W>0。这表示力F对物体做正功.力F对物体产生位移有一定的贡献。(动力做功)
如人用力拉车前进时,人的拉力F对车做正功。
如:拉力对车做功100J
当π/2 <α≤ π时,csα<0,W<0。这表示力F对物体做负功.F对物体产生位移起着阻碍的作用。(阻力做功)
如推着小车跑动的人,到达目的地减速时,人向后拉车的力F对车做负功.
拉力对小车做功-100J
或小车克服拉力做功100J
例3:一个质量m=150kg的雪橇,受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N,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阻=100N,(sin 37°=3/5 , cs 37°=4/5.)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)物体所受的合力(4)合力对物体做的功
对物体进行受力分析如图:
重力、支持力沿竖直方向,不做功,所以:WG=0 ,W N =0.
拉力在水平方向的分力Fx =Fcs 37°它做功为:
摩擦力与运动方向相反,它做的功为负功:
则力对物体所做的功代数和:
合力对物体所做的总功为:
方法(一):先求每一个力所做的功,再求它们 的代数和;即:W总=W1+W2+……+Wn
方法(二):先求合力,再求合力所做的功。即:W总=F合lcsα
1.功的两个要素 作用在物体上的力。 物体在力的方向上通过的位移2.功的计算方法 3.正功和负功 ①当α=π/2时,csα=0,W=0。力F和位移l的方向 垂直时,力F不做功. ②当α<π/2时,csα>0,W>0。这表示力F对物体做正功(动力做功). ③当π/2<α≤π时,csα<0,W<0。这表示力F对物体做负功(阻力做功).4.两种计算总功的方法 先求各力做的功,再求代数和. 先求合力,再求合力做的功.
课堂练习: 1.关于功的论述,下列说法中正确的是:( )A.解放军肩扛步枪站岗,战士用了力,所以战士对步枪做了功B.人用手拎着小水桶在水平面上匀速行走,人用了力,所以做了功C.人用绳把一桶水从井中提起,人对这桶水没做功D.汽车抛锚,人用很大力,才能使车缓慢移动,人对车做了功
2.如下图所示,物体的质量为m=2kg,滑轮的质量和阻力不计,今用一竖直向上的力F=12N向上拉,使物体匀速上升h=4m的高度,则在此过程中拉力所做的功是多少? (取g=10m/s2) 物体重力做功是多少? .
3.如图所示,拉力F使质量为m的物体匀速地沿着长为L倾角为α的斜面的底端向上滑到上端,物体与斜面间的动摩擦因数为μ,分别求作用在物体上各力对物体所做的功.
4.如图所示,一个质量为m的木块,放在倾角为α的斜面体上,当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离s的过程中,作用在木块上的各个力分别做功多少?合力的功是多少?
人教版 (新课标)必修22.功课文内容课件ppt: 这是一份人教版 (新课标)必修22.功课文内容课件ppt,共11页。PPT课件主要包含了拓展训练,思维导图等内容,欢迎下载使用。
高中物理人教版 (新课标)必修22.功复习课件ppt: 这是一份高中物理人教版 (新课标)必修22.功复习课件ppt,共7页。PPT课件主要包含了WFlcosa,为物体受到力的大小,为物体位移的大小等内容,欢迎下载使用。
高中物理人教版 (新课标)必修22.功说课ppt课件: 这是一份高中物理人教版 (新课标)必修22.功说课ppt课件,共19页。PPT课件主要包含了一做功条件,正功和负功,课堂小结等内容,欢迎下载使用。