内容正文:
第八章 机械能守恒定律
8.1功与功率
1.掌握功的概念,掌握并能应用功的公式分析计算实际问题 。
2.理解正功、负功的含义 。
3.理解功率的概念,知道功率的物理意义。
4.知道计算功率的公式及功率的单位 。会用功率的公式解决有关的简单的实际问题。
学习目标
一、功
1、功的定义:物体受到力的作用,并沿力的方向发生一段位移,则该力对物体做了功。
2、功的表达式
l
A
B
(1)当F与l同方向时:
l
(2)当F与l不同方向时,W=?
A
B
F1
F2
F
F
α
F
α
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这三者的乘积。
①F是作用在物体上的某个力(如G、N、f等),但必为恒力
②l是F的作用点发生的位移
③α是矢量F和l的夹角,α为0~180°
力对物体做的功只与F、l 、α三者有关,与物体的运动状态等因素无关。
对公式 的理解:
3.功的单位:在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J
4.功是标量,只有大小,没有方向,但是有正负.
①当0≤α<90°时cosα>0 ,W>0,力对物体做正功;
若物体做直线运动,由力和位移夹角来判断较方便。
②当α=90时,cosα=0、W=0,力对物体不做功;
③当90°<α≤180°时, cosα<0 ,W<0,力对物体做负功或说成物体克服这个力做功.
若物体做曲线运动,利用力和速度的夹角来判断做。
① 0≤α<90O时,力对物体做正功;
② α=90O时,力对物体不做功。
③ 90O<α≤180O时,力对物体做负功(或物体克服力做功)。
正功的意义是:力对物体做正功,表明此力的效果是促进物体的运动,是动力做功。
负功的意义是:力对物体做负功,表明此力的效果是阻碍了物体运动,是阻力做功。
功是标量,但有正负。功的正负只表示力做功的效果, 决不表示方向 ,也不表示大小。即:表示是动力或阻力做功。
一个力对物体做负功,也可说成物体克服这个力做了功(正值)
例题:质量为m=3kg的物体放在水平面上,在与水平方向成370角的拉力F=20N作用下匀加速运动,通过位移 l =2m的过程中,物体所受摩擦力大小为6N。(cos370=0.8)求:
WG=0J
WN=0J
Wf =-f l=-12J
W总=WG+WN +Wf +WF=20J
(1)重力对物体做的功