教科版物理必修二　第四章机械能和能源4.1 功（共14张PPT）

第四章 机械能和能源 1、功 一、做功与能量的变化 人对杠铃做功 重力对杠铃做功 杠铃的重力势能增加 观察思考 观察下面的三张图片，回答图中提出的问题 （a）举起杠铃过程中，什么力对杠铃做功？能量怎样变化 重力、摩擦力对人做功 人的重力势能减少，动能增加，摩擦力还要产生内能 （b）人在下滑时，什么力对人做功？能量怎样变化 （c）箭射出时，什么力对箭做功？能量怎样变化 •弓弦的弹力对箭做功 •弓和弓弦的弹性势能转化为箭的动能 总结：力对物体做功的过程，同时伴随着物体能量的转化。 做功与能量变化密切相关，做功的过程就是能量转化的过程。大量事实表明，做了多少功，就有多少能量发生了转化。 做功 能量转化 二、功的计算公式 1.做功的两个不可缺少的因素？ (1)力 (2)物体在力的方向上发生位移 初中： F x 2.计算公式：W=FX 活动： 如图所示，当恒力F的方向与物体位移x的方向成某一夹角α角时，如何计算力F对物体做的功？ F α F F cosα F sinα α x 把力F分解为两个分力： 跟位移方向一致的分力Fcosα 垂直于位移方向的分力Fsinα 方向与位移方向一致，做功为Fxcosα 方向与位移方向垂直，没有对物体做功 1.功： （1）力对物体做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积, 即 W=Fxcosα （2）单位:是焦耳，简称焦，符号是J 1J=1N×1m=1N·m （3）功是标量，只有大小，没有方向 （4）功的物理意义：功是能量转化的量度。 2.对公式的理解： （1） F一定是恒力 （2） α是F方向与x方向间夹角。 把力F和位移x的箭尾移到同一点，它们之间的夹角即为α （3）F和x是对应同一个物体 （4）恒力对物体做功只与F .x . α有关，而与物体的加速度大小、速度大小、运动时间长短等都无关，即与物体的运动性质无关，同时与有无其它力做功也无关 1.正功和负功的理解 W＝0 1 W＝Fx 力对物体做正功 大于 0 W＝Fxcosα 力对物体做正功 0 力跟位移垂直时，不做功 小于 0 W＝Fxcosα 力对物体做负功 三、功的正负 合力的功 α的取值 cosα W 的值 功的正负 α＝