内容正文:
第十一章 功和机械能
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①视频总结—《机械能》
②视频总结—《动能》
③视频总结—《重力势能》
致老师同学们
第十一章 功和机械能
满载游客的过山车,在机械的带动下向着轨道的最高端攀行……忽然,它像一匹脱缰的野马,从轨道的最高端飞驶而下!它又如一条蛟龙,时而上下翻腾,时而左摇右摆,时而驶上高高耸立着的大回环的顶端……
你知道过山车的速度为什么有那么多的变化吗?你知道过山车为什么能够到达大回环的最高处吗?
单元复习
复习内容
第1节 功
第2节 功率
第3节 动能和势能
第4节 机械能及其转化
物理悟理 工作室
第1节 功(work)
5
复习内容
01. 力学中的功
02. 功的计算
第1节 功
①如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上
移动了一段距离,在物理学中就说这个力对物体做了功。
②力学中的功包括两个必要因素 :一是作用在物体上的力;
二是物体在这个力的方向上移动了距离。
③力对物体不做功的三种情况:有力无距离;有距离无力;
力与运动距离的方向垂直。
①功:功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
②计算公式:功=力×距离 W = Fs
③功的单位:焦,符号是 J
④公式变形:求作用在物体上的力:F=W/s
求在力的方向上移动的距离:s=W /F
功
力学中
的功
功的计算
知识结构
第1节 功
1. 功的概念
如果一个力作用在物体上,物体在这个力的方向上移动了一段距离,在物理学中就说这个力对物体做了功。
2. 力学中的功包括两个必要因素
一是作用在物体上的力;二是物体在这个力的方向上移动了距离。
知识一、力学中的功
第1节 功
F拉力
米袋在绳子拉力的作用下升高了一段距离
F推力
小车在推力的作用下向前移动了一段距离
知识一、力学中的功
第1节 功
3. 力对物体不做功的三种情况
(1)有力无距离
(劳而无功)
(2)有距离无力
(不劳无功)
(3)力垂直于运动距离
(垂直无功)
推不动
举高静止
冰壶滑行
用竖直向上的力F提着
滑板在水平路面上前行
离脚滚动的球
F
F
90°
知识二、功的计算
第1节 功
1. 功
力学中,功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。
2. 计算公式
功=力×距离 W = Fs
F 表示力 ,s 表示沿力的方向移动的距离,W 表示功。
3. 功的单位
国际单位制:焦耳,简称焦,符号是 J。1J=1N•m
知识二、功的计算
第1节 功
4. 公式的应用
(1)由功的计算公式W=Fs可知,已知三个物理量中的任意两个,可求第三个。
①求作用在物体上的力:
②求在力的方向上移动的距离:
式中物理量全部用国际单位制。
知识二、功的计算
第1节 功
(2) F与s具有同时性
即物体在受力的同时移动了距离,移动距离的同时受了力。公式W=Fs中的F是使物体沿力F的方向通过距离s的过程中,始终作用在物体上的力,它的大小和方向都是不变的。
(3)F与s具有同向性
公式W=Fs中的F是作用在物体上的力,s是物体在力F的方向上通过的距离。
(4)F与s具有同体性
即F与s对应同一个研究对象。
如果物体在力的作用下移动的方向与一个力(阻力)的方向相反,我们就说物体克服这个力做功。
例如,在水平面上推动物体前进时,要克服摩擦力做功;提高物体时要克服重力做功。
F拉力
G重力
人在爬楼梯时,要克服自己的重力做功,计算做功的大小时,应该用人的重力G乘以楼梯的竖直高度h。W=Gh
F推力
f摩擦
重力G
h
F支持力
知识二、功的计算
第1节 功
【例题1】2022年北京冬奥会上,如图所示是冬奥健儿在比赛中的情景。下列分析中正确的是( )
A.甲:短道速滑运动员在转弯滑行过程中,所受力的合力为零
B.乙:掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中,支持力对冰壶做功
C.丙:花滑运动员向前减速滑行的过程中,运动员的惯性逐渐减小
D.丁:单板滑雪运动员在空中下落过程中,运动员所受的重力对他做功
解析见下页
跟踪练习
D
第1节 功
A.短道速滑运动员在转弯滑行过程中,速度的方向不断发生变化,受到非平衡力的作用,他所受合力不为零,故A错误;
B.掷出的冰壶在水平冰面上滑行过程中,支持力的方向与运动方向垂直,所以支持力没有对冰壶