【教学课件】第七章机械能守恒定律.ppt

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1、第七章 机械能守恒定律,第二节 功,授课教师：陈善平,旧知回顾1.做功两个必要因素是什么？（1）作用在物体上的力。（2）物体在力的方向上通过的距离。,2.功的概念：一个力作用在物体上，且物体沿力的方向通过了一段距离，物理学称这个力对物体做了功。,FN不做功 即 W=0,回顾：功的大小,W=Fl,力的方向与物体的运动方向一致，功等于力和距离的乘积。,(1)如果力的方向与物体的运动方向一致，应如何计算这个力做的功？,l,问题来了：,如果力的方向与运动方向既不相同又不垂直，而是与物体的运动方向成某一角度；这个力有没有对物体做功？如果做了功，又如何计算？,一.功,1、功的概念：如果一个物体受到力的作用

2、，并且在力的方向上发生了位移，物理学中就说这个力对物体做了功。,3、做功的两个必要因素：（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上发生的位移,同学们思考：,根据矢量合成分解的等效性,(1)把力F分解到位移方向和垂直于位移的方向上,F,F2,F1,l,而 F1=F cos,W=F lcos,WF=WF1+WF2WF=F1l+0,（2）把位移l分解到力方向和垂直于力的方向上,F,l,l2,l1,WF=Wl1+Wl2WF=Fl1+0,W=Fl cos,而 l1=lcos,3、功的一般公式:,W=Flcos,力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦值这三者的乘积。,4、功的国际

3、单位：焦耳(J),1J 的物理意义:1J等于1N的力让物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功。,1焦=1牛米（1J=1Nm）,下列图中，各力做功会怎样？,二 正功和负功,已知：F=10N，x=1m，（其中cos150=-cos30）,功有正负之分，但功是标量。正功，表示该力促进了物体的运动.负功，表示该力阻碍物体的运动。,W=Fxcos(180-)=10 J,W=Fxcos(180-)=-10 J,W=Fxcos=10 J,WF l cos,（1）090时，cos0，W0；表示力对物体做正功,（2）=90时，cos=0，W=0；表示力对物体不做功,（3）90180时，cos0，W0；表示力对

4、物体做负功,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。,三、总功,当物体在几个力的共同作用下发生一段位移 l 时，这几个力对物体做的总功，等于各分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。,W总=W1+W2+W3+WnW合=F合l cos,例题：一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m，雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求力对雪橇做的总功。（其中cos370.8）,l,=37,解：拉力F做的功为WFWF=Flcos37=50050.8J=2000J摩擦力F

5、阻做的功为W阻W阻=F阻lcos180=1005(-1)J=-500J重力做的功为WG WG=mglcos90=0支持力FN做的功为WFN WFN=FNlcos90=0,力对雪橇做的总功为W总 W总=W1+W2+Wmg+WF支=1500J,另解：经正交分解先求出物体受到的合力，然后计算合力对物体做的功。,F合=Fcos37-F阻=5000.8N-100N=300N,W合=F合lcos0=30051J=1500J,F,l,W合=W总,课堂小结,1.功是力作用在物体上对空间的积累效应,是个过程量。2.对公式W=Flcos要从三个方面理解:(1)功是针对某一力的,谈到功时,一定要指明是哪个力对物体做了功；(2)力对物体做功只和物体的运动过程有关,而与物体的运动状态无关；(3)公式W=Flcos只适用于恒力做功。（问题：变力做功我们如何处理呢？）3.功是标量,功的正负由夹角来确定.4.总功等于各分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 W总=W1+W2+W3+Wn=F合s cos,谢谢大家！,课后作业：P602题、3题,