内容正文:
功的概念与计算
3.2 研究功和功率(第一课时)
一、功的计算公式
1、当力的方向与位移方向相同时,如何求这个力做的功呢?
A
B
W=F S
F
F
S
思考:当力的方向与位移方向有一夹角,如何求该力所做的功呢?
(1)推导: W1= F1S=FSCOSα
W2= F2S=Fsinα*0=0
W = W1 +W2=FSCOSα
注:F:力的大小(恒力)、 S :位移的大小、 α :是力的方向与位移方向的夹角
2、功的表达式
α
A
B
α
F
S
F
F1
F2
F1
F2
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的乘积三者乘积。
(4)单位 焦耳 符号 J 是标量
讨论:除分解力求功的表达式外,还有别的方法没有?
(3)文字表述:
(2)表达式:
图1 将地面上的物体往上堆积
图2 在水平方向搬运一盆花
图3 费了很大的劲也没有将重物举起
图4用拖把拖地
议一议:下列哪些人对物体做了功?
位移S
N
返回
做功
N
N
位移S
返回
力与位移垂直
不做功
F
返回
位移为零
不
做
功
S
F
F1
F2
返回
做功
W=F1S
课堂讨论1
问:哪种情况下拉力F做的功多?
s
F
光滑水平面
s
F
粗糙水平面
s
F
光滑水平面
α
s
F
粗糙水平面
α
课堂讨论2: 辨认力的方向与位移方向的夹角α
答案:450
答案:1350
答案:450
答案: 1350
450
F
S
丁
450
F
S
丙
若F=10N,s=2m,求上述F做的功各是多少?
V
V
V
V
W=Fscos135°
=10×2(-√2/2) Nm
=-14.14J
例题讲解
450
F
S
甲
450
F
S
乙
W=Fscos45°
=10×2√2/2 Nm
=14.14J
二、正功、负功
3、 当90°<α≤180°时, cosα<0, W<0,称力对物体做负功,动能减小 。阻力,(向外输出能量,物体失去能量)力对物体做负功也可说成物体克服这个力做了功.
1、当0≤α<90°时,cosα>0, W>0,力对物体做正功 动能增加
动力(向物体提供能量,物体获得能量)