内容正文:
功的概念与计算
一、 功
1 概念:如果一个物体受到力的作用, 并且在力的方向上发生了位移, 我们就说这个力对物体做了功.
2 做功的两个必要因素:
(1)作用在物体上的力
(2)物体在力的方向上发生
的位移。
判断:有无做功
纹丝不动!!
匀速
真辛苦
一、功的计算公式
1、当力的方向与位移方向相同时,如何求这个力做的功呢?
A
B
W=F S
F
S
F
思考:当力的方向与位移方向有一夹角,如何求该力所做的功呢?
(1)推导: W1= F1S=FSCOSα
W2= F2S=Fsinα*0=0
W = W1 +W2=FSCOSα
注:F:力的大小(恒力)、 S :位移的大小、 α :是力的方向与位移方向的夹角
S
F
α
A
B
F
α
F1
F2
F1
F2
2、功的表达式
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的乘积三者乘积。
(4)单位 焦耳 符号 J 是标量
(3)文字表述:
(2)表达式:
( 5 ) 矢量性: 只有正负,没有方向。
( 6 )功是过程量,是力的作用效果在空间上的累积,与
一个过程相联系,所以计算功时必须明确是哪个力在哪个过程中对哪个物体做功。
图1 将地面上的物体往上堆积
图2 在水平方向搬运一盆花
图3 费了很大的劲也没有将重物举起
图4用拖把拖地
议一议:下列哪些人对物体做了功?
课堂讨论1: 辨认力的方向与位移方向的夹角α
答案:450
答案:1350
答案:450
答案: 1350
450
F
S
丁
450
F
S
丙
450
F
S
甲
450
F
S
乙
若F=10N,s=2m,求上述F做的功各是多少?
V
V
V
V
W=Fscos45°
=10×2√2/2 Nm
=14.14J
W=Fscos135°
=10×2(-√2/2) Nm
=-14.14J
例题讲解
二、正功、负功
3、 当90°<α≤180°时, cosα<0, W<0,称力对物体做负功,动能减小 。力对物体做负功也可说成物体克服这个力做了功. W<0, ΔEk<0
1、当0≤α<90°时,cosα>0, W>0,力对物体做正功 动