内容正文:
鲁科2019版必修第二册
1 功和机械能
1.1 机械功
请同学们回忆初中学过的功的知识,举例说明什么是做功过程?
一、功的定义
1、定义:一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生一定的距离,我们就说这个力对物体做了功。
一段位移
2、做功的两个必要因素:
(1)必须有力作用在物体上。
(2)物体在力的方向上要发生一段位移。
这两个因素是严格的,缺一不可 !
如果起重机提着货物静止不动,拉力对货物是否做功了?
如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动,拉力是否做功了?
思考:什么是判断力F是否做功必要因素?
二、功的计算
(1)当力的方向与物体的运动方向一致,应如何计算这个力的功?
W=F S
F
F
F
s
(2)当力的方向与位移方向有一夹角,如何求该力所做的功呢?
F
s
s⊥
s∥
F
W=F S∥=F·(Scosα )
其中 α为力的方向与位移的方向之间的夹角
分解位移
(2)当力的方向与位移方向有一夹角,如何求该力所做的功呢?
W=F ∥ · S= (Fcosα) ·S
其中 α为力的方向与位移的方向之间的夹角
分解力
F
s
F
F⊥
F∥
F
W=FS cosα
3、功的计算公式
4、单位:
焦耳(简称焦)
单位符号:J
1J=1N×1m=1N·m
5、功只有大小,没有方向,是一个标量。
注意:
1.讲“功”,一定要指明是哪个力做的功
2.公式中F是恒力,s是物体对地的位移, 是F与 s的夹角
3.做功与物体运动形式无关,与物体是否受其他力无关
4.功是过程量,是力对空间的积累效果
如何判断力的方向与位移的方向之间的夹角?
两条直线的夹角
两条有向线段的夹角
知识拓展
三、正功和负功
v
F
W=FS cosα
(0≤ α≤ π)
当0≤ α< π/2时, cosα>0,W>0, 力对物体做正功
当π/2 <α≤ π时,cosα<0,W <0 ,力对物体做负功,或者物体克服这个力做功
当α=π/2时, cosα=0,W=0,这时我们就说力对物体做不做功
正功
负功
动力
使物体获得能量
阻力
使物体消耗能量
注意:功的正、负号不表示方向,仅表示不同做功的效果!!
思考:
摩擦力一定对物体做负功吗?
v0
v0
m
M
LM
Lm
M
v