1、第七章 机械能守恒定律2.功复习旧课练习:练习:放在光滑水平面的物体放在光滑水平面的物体质量质量 m=10kgm=10kg,受到受到一水平向右的一水平向右的拉力拉力F=10NF=10N作用,从作用,从静止静止开始运动开始运动,求物体,求物体5s5s末的速度。末的速度。激发学习动机思考思考:物体有了速度我们可以认为物体具有物体有了速度我们可以认为物体具有了什么能了什么能量?量?在本题中力与能量之间有何关系,在本题中力与能量之间有何关系,如果力如果力与与运运动方向动方向相反,又会相反,又会如何?如何?讲授新知识阅读阅读功功部分,讨论:部分,讨论:1 1、一个物体受到了力的作用,这个力就一定对物体做
2、功对吗?物体在一定、一个物体受到了力的作用,这个力就一定对物体做功对吗?物体在一定的时间内发生了位移,就一定有力对物体做功吗?的时间内发生了位移,就一定有力对物体做功吗?2 2、物体受到了力的作用,而且物体在一定时间内也发生了位移,该力就一、物体受到了力的作用,而且物体在一定时间内也发生了位移,该力就一定对物体做功吗?定对物体做功吗?3 3、试总结、试总结:什么是功什么是功?力对物体做功必须满足什么条件力对物体做功必须满足什么条件?如何理解物体的位移和物体在如何理解物体的位移和物体在力的方向发生的位移力的方向发生的位移?讲授新知识一、功一、功1 1、条件、条件:力和物体在力的方向上发生的位移,
3、是做功的力和物体在力的方向上发生的位移,是做功的两个不可缺少的因素。两个不可缺少的因素。力与位移方向力与位移方向相同相同,力,力做功。做功。只有力,没有位移只有力,没有位移,故,故力力不不做功。做功。力与位移方向垂直,在竖直方向上有力但力与位移方向垂直,在竖直方向上有力但没有位移故力不做功没有位移故力不做功物体静止物体静止讲授新知识2 2、推导功的表达式:推导功的表达式:(1)(1)如果力的方向与物体的运动方向一致,该怎样计算功呢?如果力的方向与物体的运动方向一致,该怎样计算功呢?(2)(2)如果力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?如果力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样
4、计算功呢?物体物体m m在水平力在水平力F F的的作用下作用下水平向前行驶的位移为水平向前行驶的位移为S S,如图甲所示,如图甲所示,求力求力F F对物体所做的功。对物体所做的功。F F讲授新知识(3 3)把力)把力F F分解后,分别算出两分力所做的功然后加起分解后,分别算出两分力所做的功然后加起来就等于力来就等于力F F所做的功,这是为什么?所做的功,这是为什么?F F(4 4)恒力对物体做功的一般)恒力对物体做功的一般表达式表达式W W=FsFscoscos中中各项所代各项所代表的意义分别是什么?表的意义分别是什么?(5 5)功的物理意义)功的物理意义?功功的单位是什么的单位是什么?(6
5、6)功功是标量还是矢量?是标量还是矢量?讲授新知识二、功的概念二、功的概念1 1、功的定义:、功的定义:物体受到力的作用,并且在力的方向上发生一段位移,就物体受到力的作用,并且在力的方向上发生一段位移,就叫做力对物体做了功。叫做力对物体做了功。力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺少的因素。素。2 2、恒力对物体恒力对物体做功做功的公式:的公式:W=F S W=F S coscos(是力的是力的方向方向与位移方与位移方向的向的夹角夹角 )FSFF1F2AB讲授新知识辨认力的方向与位移方向的夹角辨认力的方向与位移方向的夹角F FS S甲甲F
6、 FS S乙乙F FS S丙丙F FS S丁丁答案:答案:答案:答案:-答案:答案:答案:答案:-讲授新知识3 3、功的物理意义:功的物理意义:描述力在空间上的积累效果描述力在空间上的积累效果 4 4、单位:焦(、单位:焦(J J)讲授新知识下图表示物体在力下图表示物体在力F F作用下在水平面上发生一段位移作用下在水平面上发生一段位移s,s,试试分别计算在这三种情况下力分别计算在这三种情况下力F F对物体所做的功,设在这三对物体所做的功,设在这三种情况下力、位移的大小都相同:种情况下力、位移的大小都相同:F=10 N,s=2 m,F=10 N,s=2 m,角角的的大小如图中所示。大小如图中所示
7、。讲授新知识三、正功和负功三、正功和负功阅读教材正功和负功,讨论:阅读教材正功和负功,讨论:(1 1)物体受到了力也在发生位移,什么时候力不做功?什么时候做正功?)物体受到了力也在发生位移,什么时候力不做功?什么时候做正功?什么时候做负功?什么时候做负功?(2 2)什么功能使物体速度大小变大?什么功可使物体速度大小变小?)什么功能使物体速度大小变大?什么功可使物体速度大小变小?(3 3)关于力对物体做负功的两种意义等同的说法是什么?关于力对物体做负功的两种意义等同的说法是什么?(4 4)当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对物体所做)当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几
8、个力对物体所做的总功如何求解的总功如何求解?总功与合力做功有什么关系?总功与合力做功有什么关系?讲授新知识情形(一)情形(一)(1 1)当)当=/2/2时,时,coscos=0=0,W=0W=0。这表示力。这表示力F F的方向跟的方向跟位移的位移的方向垂直,力方向垂直,力F F不做功。不做功。F FN NG Gv v如如小球在水平桌面上运动时,小球在水平桌面上运动时,重力重力G G和支持力和支持力F FN N都跟位移方都跟位移方向垂直,这两个力不做功。向垂直,这两个力不做功。讲授新知识情形(二)情形(二)()当)当/2/2时,时,coscos0 0,W W0 0。这这表示表示力力F F对物体对
9、物体做正做正功功,力,力F F充当动力充当动力角色,使物体角色,使物体运运动加快动加快,向物体,向物体输入能量输入能量。sFv如人用力拉车前进时,人的拉力如人用力拉车前进时,人的拉力对对车做车做正功正功。讲授新知识情形(三)情形(三)()当)当/2/2 时,时,coscos0 0,W W0 0。力。力F F充当阻力充当阻力角色,角色,使物体使物体运动减慢运动减慢,向外向外输出输出能量能量。F Fs s如如推着小车跑动的人,到达目的地减速时,人向后拉车的力对推着小车跑动的人,到达目的地减速时,人向后拉车的力对车做负车做负功。功。一个力对物体做负功,往往说成物体克服一个力对物体做负功,往往说成物体
10、克服这个力做了正功(取绝这个力做了正功(取绝对值)。对值)。巩固运用1 1、如图所示,质量为如图所示,质量为m m的物体静止于倾角为的物体静止于倾角为的光滑的光滑斜面体上,斜面体的质量为斜面体上,斜面体的质量为M M.现对该斜面体施加一个现对该斜面体施加一个水平向左的推力水平向左的推力F F,使物体与斜面之间无相对滑动,两,使物体与斜面之间无相对滑动,两物体一起沿水平方向向左移动了物体一起沿水平方向向左移动了s s,则在此匀加速运动,则在此匀加速运动过程中斜面体过程中斜面体M M对物体对物体m m做的功为做的功为()A A、FsFs B B、mgsmgscoscossinsinC C、FsFs
11、D D、mgsmgstantanMmm巩固运用2 2、起重机将质量为起重机将质量为100 kg100 kg的重物竖直向上移动了的重物竖直向上移动了2 2 m m,下列三种情况下,做功的力各有哪几个力?每个,下列三种情况下,做功的力各有哪几个力?每个力做了多少功?是正功还是负功?力做了多少功?是正功还是负功?(不计阻力,不计阻力,g g取取9.8 m/s9.8 m/s2 2)(1)(1)匀加速提高,加速度匀加速提高,加速度a a1 10.2 m/s0.2 m/s2 2;(2)(2)匀速提高;匀速提高;(3)(3)匀减速下降,加速度大小匀减速下降,加速度大小a a2 20.2 m/s0.2 m/s2 2巩固运用3 3、如图,在光滑的水平面上,物块在恒力、如图,在光滑的水平面上,物块在恒力F F100 N100 N的的作用下从作用下从A A点运动到点运动到B B点,不计滑轮的大小,不计绳与滑点,不计滑轮的大小,不计绳与滑轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,轮的质量及绳、滑轮间的摩擦,H H2.4 m2.4 m,3737,5353.求拉力求拉力F F做的功。做的功。检查评价请同学们总结出请同学们总结出求力对物体所做的总功求力对物体所做的总功有两种方法有两种方法?