内容正文:
第七章 机械能及其守恒定律
第2节 功
问题:列车在机车牵引力的作用下什么形式的能在能增加?
问题:木头在起重机的拉力作用下什么形式的能增加?
问题:握力器在手的压力作用下什么形式的能增加?
功和能是两个密切联系的物理量.
小结:
以上过程中,都有力对物体做了功。
1.功的概念:一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,力就对物体做了功。
一、功
判断:有无做功
纹丝不动!!
匀速
真辛苦
力与位移方向相同,力做功
力与位移方向垂直,在竖直方向上有力但没有位移故力不做功
归纳:做功的两个必要条件
(1)作用在物体上的力.
(2)物体在力的方向发生一段位移
这两个条件是严格的,缺一不可 !
二、功的表达式
1、力的方向与物体的运动方向一致
物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为l,如图所示,则力F对物体所做的功为:
W=Fl
F表示力的大小,l表示位移的大小,W表示力对物体所做的功
如何求一个力做了多少功呢?
2、如果力的方向与运动方向垂直
当力的方向跟位移方向垂直时,物体在力的方向上没有发生位移,力对物体不做功,即做功为零。 即 W = 0
F
匀速运动
l
3、当力的方向与位移方向成某一角度时
物体m在与水平方向成α角的力F的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为l,如图所示,求力F对物体所做的功。
分析:
根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题
W1= F1l= F COSαl
W2 = 0
∵
W = W1 + W2
∴
W = F lCOSα
拉力F做的功W = ?
理解:在位移方向的分力与位移的乘积
l
F
F
F
α
F
α
F
α
F2
F1
1、公式:
W = F l cosα
W=Flcosα,其中α为F与l的夹角,F是力的大小,l一般是物体相对地面的位移,而不是相对于和它接触的物体的位移.(力的作用点发生的位移)
功的公式:
2、单位
国际单位:焦耳(焦)
单位符号:J
1J=1N×1m=1N·m
5.适用条件:公式只适用于恒力做功.即力的大小和方向恒