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2021/10/101一、能量、勢(shì)能、動(dòng)能、機(jī)械能相互作用的物體憑借其位置而具有的能量叫做勢(shì)能。是一個(gè)守恒量,且有不同的表現(xiàn)形式。1.勢(shì)能EP:能量第一課時(shí)2021/10/102物體由于運(yùn)動(dòng)而具有的能量叫做動(dòng)能。2.動(dòng)能EK3.機(jī)械能:動(dòng)能和勢(shì)能的統(tǒng)稱如:高空飛行的飛機(jī)由于運(yùn)動(dòng)而具有動(dòng)能,同時(shí)由于具有高度而具有重力勢(shì)能。動(dòng)能:2021/10/103一、功的概念

如果一個(gè)物體受到力的作用,并且在力的方向上發(fā)生了位移,我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功.紋絲不動(dòng)!!勞而無(wú)功(有力無(wú)距)真辛苦!!徒勞無(wú)功(有力有距,但力⊥距)判斷:有無(wú)做功1.定義:2021/10/104勻速不勞無(wú)功(有距無(wú)力)力與位移方向相同,力做功歸納:做功的兩個(gè)必要條件

(1)作用在物體上的力.

(2)物體在力的方向發(fā)生一段位移這兩個(gè)條件是嚴(yán)格的,缺一不可

!馬拉著車前進(jìn)2021/10/1051、力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致

物體m在水平力F的作用下水平向前行駛的位移為S,如圖所示,則力F對(duì)物體所做的功為:W=FSF表示恒力的大小,S表示位移的大小,W表示力對(duì)物體所做的功

如何求一個(gè)力做了多少功呢?二、功的表達(dá)式2021/10/1062、如果力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直

當(dāng)力的方向跟位移方向垂直時(shí),物體在力的方向上沒有發(fā)生位移,力對(duì)物體不做功,即做功為零。即W=0F勻速運(yùn)動(dòng)S2021/10/107SFFFαFαFα分析:根據(jù)力的等效性原理,可以把計(jì)算F做功的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為分別求F1和F2做功的問(wèn)題W1=F1S=FCOSαSW2=0∵W=W1+W2∴W=FSCOSα3、當(dāng)力的方向與位移方向成某一角度時(shí)拉力F做的功W=?F2F1理解:在位移方向的分力與位移的乘積2021/10/1081、公式:W=FScosα

其中α為F與s的夾角,F(xiàn)是恒力的大小,s一般是物體相對(duì)地面的位移,而不是相對(duì)于和它接觸的物體的位移.(力的作用點(diǎn)發(fā)生的位移)功的公式:2、單位國(guó)際單位:焦耳(焦)單位符號(hào):J1J=1N×1m=1N·m2021/10/109木頭在起重機(jī)的拉力作用下?能增加列車在機(jī)車牽引力的作用下

?能增加握力器在手的壓力作用下?能增加力對(duì)物體做了功2021/10/1010公式只適用于恒力做功.即力的大小和方向恒定且受力物體沿著確定直線運(yùn)動(dòng)。(力和位移的夾角恒定)計(jì)算功時(shí)必須明確是哪個(gè)力在哪個(gè)過(guò)程中對(duì)哪個(gè)物體做功。力做功多少只與F、S及二者夾角余弦有關(guān),而與物體的加速度大小、速度大小、運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)短等都無(wú)關(guān),即與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無(wú)關(guān),同時(shí)與有無(wú)其它力做功也無(wú)關(guān)。

功是能量的變化的量度,力對(duì)物體做多少功,則物體的能量就改變多少。3.物理意義:4.功是過(guò)程量:5.適用條件:變力做功利用微元法、圖像法、平均法、動(dòng)能定理等方法處理。2021/10/10116.功是標(biāo)量,只有大小,沒有方向,但是有正負(fù).①當(dāng)0≤α<90°時(shí)cosα>0,W>0,力對(duì)物體做正功;表示動(dòng)力對(duì)物體做功。若物體做直線運(yùn)動(dòng),由力和位移夾角來(lái)判斷較方便。②當(dāng)α=90時(shí),cosα=0、W=0,力對(duì)物體不做功;③當(dāng)90°<α≤180°時(shí),cosα<0,W<0,力對(duì)物體做負(fù)功或說(shuō)成物體克服這個(gè)力做功.表示阻力對(duì)物體做功。若物體做曲線運(yùn)動(dòng),利用力和速度的夾角來(lái)判斷做。①0≤α<90O時(shí),力對(duì)物體做正功;②α=90O時(shí),力對(duì)物體不做功。③90O<α≤180O時(shí),力對(duì)物體做負(fù)功(或物體克服力做功)。2021/10/1012

正功的意義是:力對(duì)物體做正功,表明此力的效果是促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng),是動(dòng)力做功。

負(fù)功的意義是:力對(duì)物體做負(fù)功,表明此力的效果是阻礙了物體運(yùn)動(dòng),是阻力做功。

功是標(biāo)量,但有正負(fù)。功的正負(fù)只表示力做功的效果,決不表示方向,也不表示大小。即:表示是動(dòng)力或阻力做功。

一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功,也可說(shuō)成物體克服這個(gè)力做了功(正值)

做功正負(fù)看夾角:銳(角)正(功)、鈍(角)負(fù)(功)、直(角)為零。2021/10/1013例1:某一物體以一定初速度在粗糙水平面做勻減速直線運(yùn)動(dòng),若阻力做-20J功,也可以講物體克服阻力做了20J功。比較-8J的功與5J的功誰(shuí)大?2021/10/10142.如圖所示,靜止在光滑水平面上的物體質(zhì)量m=25kg,在與水平方向成60°角斜向上的力F作用下運(yùn)動(dòng)10s,已知F=10N,求在這10s內(nèi)力F所做的功。(取g=10m/s2)2021/10/1015

總功等于各個(gè)力對(duì)物體所做功的代數(shù)和,也等于合力對(duì)物體所做的功。三、求總功2021/10/10163.在光滑水平面上,物體受到兩個(gè)沿水平方向互相垂直的大小分別為3N和4N的恒力,從靜止開始運(yùn)動(dòng)10m,求每個(gè)力做的功和合力做的功。由上可知,總功的計(jì)算是標(biāo)量運(yùn)算,不符合平行四邊形定則F1=4NF2=3NF=5Nθ2021/10/10174.用水平恒力F作用于質(zhì)量為M的物體,使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)距離L,恒力做功為W1,再用該恒力作用于質(zhì)量為m(m<M)的物體上,使之在粗糙的水平面上移動(dòng)L,恒力做功為W2,則兩次恒力做功的關(guān)系是()Aw1>w2Bw1<w2Cw1=w2D無(wú)法判斷C

本題說(shuō)明了一個(gè)力所做的功只由力和力的方向上發(fā)生的位移決定,跟物體是否還受到其它力作用,以及物體的運(yùn)動(dòng)情況均無(wú)關(guān)2021/10/10185.一人乘電梯從1樓到20樓,在此過(guò)程中經(jīng)歷了先加速,后勻速,再減速的運(yùn)動(dòng)過(guò)程,則電梯對(duì)人的支持力的做功情況是(

)A.加速時(shí)做正功,勻速時(shí)不做功,減速時(shí)做負(fù)功B.加速時(shí)做正功,勻速和減速時(shí)做負(fù)功C.加速和勻速時(shí)做正功,減速時(shí)做負(fù)功D.始終做正功解析:在加速、勻速、減速的過(guò)程中,支持力與人的位移方向始終相同,所以支持力始終對(duì)人做正功,故D正確。答案:D2021/10/10196.同一個(gè)物體,分別沿兩個(gè)光滑斜面由B、C勻速提升到A。如圖所示,若沿兩個(gè)斜面的拉力分別為FB、FC。兩個(gè)過(guò)程中拉力做的功分別為WB、WC。則(

)A.WB>WC

FB<FC

B.WB=WC

FB<FCC.WB>WC

FB=FC D.WB=WC

FB=FC2021/10/1020小結(jié)1、做功的兩個(gè)不可缺少的因素作用在物體上的力在力的方向上移動(dòng)的位移2、功的計(jì)算W=FScosαa、功一定要指明是哪個(gè)力對(duì)物體做的功b、力必須是恒力2021/10/1021力物體在力的方向上發(fā)生的位移

力的大小位移的大小正不做負(fù)先求合外力,再求合外力的功

先求每個(gè)力的功,再求各力做功的代數(shù)和

第二課時(shí)2021/10/10221、質(zhì)量為m的物體沿傾角為θ的斜面勻速滑下,在通過(guò)位移L的過(guò)程中()A.重力對(duì)物體做功mgLB.重力對(duì)物體做功mgLsin

C.支持力對(duì)物體做功mgLcos

D.摩擦力對(duì)物體做正功,數(shù)值為mgLsin

B2021/10/10232.物體A的質(zhì)量為2kg,置于粗糙的水平面上,水平拉力F大小為2N,不計(jì)繩子與滑輪的摩擦和滑輪的質(zhì)量,物體剛好做勻速直線運(yùn)動(dòng),在物體A移動(dòng)l=0.4m的過(guò)程中,求拉力F做功?FA要點(diǎn):l為F的作用點(diǎn)發(fā)生的位移方法二:等效法A受拉力做的功為F做的功2021/10/1024平均力法:若變力大小隨位移是線性變化,且方向不變時(shí),可將變力的平均值求出后用公式一、變力做功求解對(duì)象2021/10/10252.圖像法

變力的功W可用F-L圖線所包圍的面積表示.L軸上方的面積表示力對(duì)物體做的正功的多少,L軸下方的面積表示力對(duì)物體做的負(fù)功的多少.FL3.微元法適應(yīng)對(duì)象適應(yīng)對(duì)象適應(yīng)對(duì)象:當(dāng)力的大小不變,力的方向時(shí)刻與速度同向或反向時(shí).解題方法:可用微元法將曲線分成無(wú)限個(gè)小元段,每一小元段可認(rèn)為恒力做功,總功即為各個(gè)小元段做功的代數(shù)和.2021/10/1026答案

-2μmgπR2021/10/1027把一個(gè)物體從地面豎直向上拋出去,該物體上升的最大高度是h,若物體的質(zhì)量為m,所受的空氣阻力恒為f,則在從物體被拋出到落回地面的全過(guò)程中()A、重力所做的功為零

B、重力所做的功為2mghC、空氣阻力做的功為零

D、空氣阻力做的功為-2fhAD(分段法)空氣阻力做的功在數(shù)值上等于阻力與全程物體路程的乘積練習(xí)2021/10/10284.等效法3.如圖,一根繩子繞過(guò)高4m的滑輪(大小、摩擦均不計(jì)),繩的一端拴一質(zhì)量為10kg的物體,另一側(cè)沿豎直方向的繩被人拉?。羧死±K子前進(jìn)3m,使物體勻速上升,則人拉繩所做的功為()A.500JB.300JC.100J

D.50J等效法:化變力做功為恒力做功:若某一變力的功和某一恒力的功相等,則可以通過(guò)計(jì)算該恒力的功,求出該變力的功。而恒力做功又可以用W=FScosa計(jì)算,從而使問(wèn)題變得簡(jiǎn)單。

2021/10/1029v0v0m1、滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功嗎?MSMSmMv0m滑動(dòng)摩擦力f對(duì)m做負(fù)功

W1=-fSm滑動(dòng)摩擦力f對(duì)M做正功

W2=fSM一對(duì)滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體作功之和必定為負(fù)功滑動(dòng)摩擦力對(duì)滑塊做負(fù)功滑動(dòng)摩擦力對(duì)桌不做功滑動(dòng)摩擦力既可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功。課堂討論2021/10/1030FAB2、靜摩擦力一定不做功嗎?A和B相對(duì)靜止,一起加速運(yùn)動(dòng)靜摩擦力對(duì)A做負(fù)功W=-fS靜摩擦力對(duì)B做正功W=fS一對(duì)靜摩擦力作功之和必定為零課堂討論2021/10/1031二、摩擦力做功的特點(diǎn)與計(jì)算1.靜摩擦力做功的特點(diǎn)(1)靜摩擦力可以做正功,也可以做負(fù)功,還可以不做功.(2)一對(duì)互為作用力和反作用力的靜摩擦力所做功的總和等于零.(位移相等,f等大反向)2.滑動(dòng)摩擦力做功的特點(diǎn)(1)滑動(dòng)摩擦力可以做正功,可以做負(fù)功,還可以不做功.(2)相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi),一對(duì)滑動(dòng)摩擦力所做的總功為負(fù)值.(有相對(duì)位移,有能量的轉(zhuǎn)化)2021/10/10321.關(guān)于摩擦力做功的下列說(shuō)法中正確的是

(

)A.滑動(dòng)摩擦力阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng),一定做負(fù)功B.靜摩擦力起著阻礙物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)的作用,一定不做功C.靜摩擦力和滑動(dòng)摩擦力一定都做負(fù)功D.滑動(dòng)摩擦力可以對(duì)物體做正功D2021/10/10332.質(zhì)量為M的木板放在光滑水平面上,如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為m的滑塊以某一速度沿木板表面從A點(diǎn)滑至B點(diǎn),在木板上前進(jìn)了L,同時(shí)木板前進(jìn)了x,若滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求摩擦力對(duì)滑塊、對(duì)木板所做的功各為多少?2021/10/1034三、作用力、反作用力做功的特點(diǎn)比較一對(duì)作用力和反作用力做的功時(shí),不要只看到力的大小是否相等,方向是否相反,還要注意分析兩物體在相應(yīng)力的作用下的位移情況.3.關(guān)于兩個(gè)物體間的一對(duì)作用力和反作用力的做功情況,下列說(shuō)法正確的是

(

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