内容正文:
鲁科2019版必修第二册
1 功和机械能
1.1 机械功
重力
位移
重力
位移
这两种情况下,
(1)重力与位移的位置关系是什么?
(2)重力的做功情况?
导入新课
1、定义:一个物体受到力的作用,并且在力的方向上发生一段位移,我们就说这个力对物体做了功。
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。
温故知新
这两个因素是严格的,缺一不可 !
F
探究一:求恒力做的功
1.恒力F与位移同向时
W=F s
力的大小
位移的大小
力F对物体做的功
S
S
F
探究一:求恒力做的功
2.恒力F与位移垂直时
W=0
F
α
3.恒力F与位移有一定夹角时
探究一:求恒力做的功
S
W1=F1 ·s=F s cosα
W=W1+ W2= F s cosα
W2=0
根据合力与分力的等效性原理,可把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题。
F
α
F1
F2
3、恒力做功的公式:
W=F s cosα
对功的理解:
(1)功只有大小,没有方向,是一个标量。
(2)功的单位焦耳,简称焦,符号是J。
(3)1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功,即:1J=1N×1m=1N•m
力F对物体做的功
恒力的大小
位移的大小
力与位移的方向的夹角
【随堂练习1】已知力F与位移s同向,请根据F-s图像,计算物体在恒力F作用下前进5m所做的功。
F/N
s/m
10
5
据图知,物体在恒力F=10N的作用下前进了5m。
由公式可知, W=Fs=50J 。
由图像可知,以F和s为邻边构成的矩形面积表示功的大小。
若F为变力,能否根据图像求出变力所做的功?
探究二:根据图像求变力做的功
F/N
s/m
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
【随堂练习2】已知力F与位移s同向,请根据F-s图像,计算物体在变力F作用下前进4m所做的功。
无限细分
s/m
4
3
2
1
0
4
6
10
8
微元法
F/N
变力作用下的一段位移
细分为若干
等距离小段
每一小段中F可近似为恒力,其做功大小为该小段对应的小矩形的面积
整个过程中F所做功的大小近似等于所有小矩形面积之和
F/N
s/m
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
无限细分
F/N
s/m
4
3
2
1
0
2
4
6
10
8
据图知,物