内容正文:
第四章 机械能和能源4.1功物理上的“功”指什么?功的单位是什么?怎样判断力对物体做功了?温故知新功如何计算?如果物体受到力的作用,并在力的方向上发生了位移,我们就说力对物体做了功。一、做功与能量的变化1、功的定义FxF做功总是与能量的变化密切相关,做功的过程就是能量变化的过程.功是能量转化的量度FL小球在桌面上滚动时,重力和桌面对小球的支持力对小球做功吗?力对物体做功的因素是什么?议一议没有做功(劳而无功)人用力推打石头而没推动x=0F≠0分 析没有做功(不劳无功)分 析x≠0F= 0冰壶在平滑(平而光滑)的冰面上滑行没有做功(垂直无功)提箱子在水平路上走分 析F≠0x≠0力的方向与运动方向垂直xxFF起重机吊起货物拉力对货物做了功2.做功的两个必要因素:(1)作用在物体上的力.(2)物体在这个力的方向上发生一段位移.这两个要素是严格的,缺一不可!如何求一个恒力做了多少功呢?二、功的计算公式1、力的方向与物体的运动方向一致物体m在水平恒力F的作用下水平向前行驶的位移为x,如图所示,则力F对物体所做的功为:W=FxF表示力的大小,x表示位移的大小,W表示力对物体所做的功.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匀速运动F匀速运动x3、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角的恒力F的作用下,沿水平方向向前行驶的位移为x,如图所示,求力F对物体所做的功.xFFαxFFFαFαFα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= F1x=(Fcosα)xW2= 0由W = W1+ W2得W = FxCOSα拉力F做的功W =?F2F1理解:在位移方向的分力与位移的乘积1、公式:W=Fxcosα,其中α为恒力F与x的夹角,F是力的大小,x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),求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移上做的功。功的计算公式:2、单位:国际单位:焦耳(焦)单位符号:J1J=1N×1m=1N·m(恒力做功)詹姆斯·普雷斯科特·焦耳(James Prescott Joule;1818年12月24日-1889年10月11日),英国物理学家,出生于曼彻斯特近郊的沙弗特(Salfo