1.1--机械功

神奇的机械机械功神奇的机械神奇的机械日常生活中的机械1、做功的条件：（1）作用在物体上的力。（2）物体在力的作用下沿着力的方向上通过的位移。F物体静止F匀速运动l如何利用机械对物体做功？人类如何利用机械做功？WFS如何计算功的大小？2、机械功的计算？若作用于物体上的力大小为F,该物体沿着力的方向运动，经过位移S,则F与S的乘积叫做机械功简称功用W表示一、功的两个必要因素1.作用在物体上的力；2.物体在力的方向上通过的距离。练习：1.判断下各题是否做功：1）一个人提着水桶站着不动；（没有做功）2）一个人提着水桶沿水平方向行走；（没有做功）3）一个人提出着水桶上楼。（做功）2.下面物体做功的是A.一物体抛出后在光滑的冰面上运动B.小孩用力提箱子，但箱子未动C.学生背书包在水平地上匀速前进D.苹果因重力作用向下掉（D）强调：物体由于惯性而作匀速直线运动，这时没有力的作用，当然也没有做功。如果力作用在物体上，而物体没有在力的方向上通过距离，那么这个力同样也没有做功。二、功的计算公式和单位1.公式功=力×距离W=F×s2.单位牛·米=焦耳（焦，J）1牛的力使物体在力的方向上通过1米的距离时所做的功为1焦。三、功公式的应用例题1：一台拖拉机耕地时，牵引力是28500牛，前进了1000米，此拖拉机的牵引力做了多少功？解：根据公式W=Fs=28500牛×1000米=2.85×107焦答：拖拉机的牵引力做了2.85×107焦的功。例题2：马拉着重为19600牛的车在水平路面上前进了400米，做了3×105焦的功。车受到的重力有没有做功？马的水平拉力是多少牛？解：马在水平路面上前进，竖直方向上没有通过距离，所以车受的重力不做功。求马的水平拉力，可从已知拉力做功和车前进的距离，由W=Fs公式得到。F=W/s=3×105焦/400米=750牛答：车受的重力没有做功，马的水平拉力是750牛。①F方向与S的方向方向相同SFF如何计算功的大小？W=FS②F方向与S的方向成一定夹角FFαs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W2=0W1=F1s=Fcosαs∵W=W1+W2∴W=FcosαsFF2F1αss1s2α90。s1=scosαs2=ssinαW1=Fs1=FscosαW2=0W=Fscosα分析W=Fscosα如何计算功的大小？功的一般表达式W力对物体所做的功焦耳（J)F等于力的大小牛（N)S位移的大小米（m)α力与位移夹角F=20NS=5mα=60°如何计算功的大小？W=Fscosα功的一般表达式F为恒力功是力的空间累积如何计算功的大小？F为变力，又该如何求解力F所做的功？当物体在变力作用下作曲线运动时，若力的方向与物体运动的切线方向之间的夹角不变，且力与位移的方向同步变化，可用微元法将曲线分成无限个小段，每一个小段可认为恒力做功，总功即为各个小段做功的代数和。1、微元法例：某力f=10n作用于半径r=1m的转盘的边缘上，力f的大小保持不变，但方向始终保持与作用点的切线方向一致，则转动一周这个力f做的总功应为（）2、图像法如何计算功的大小？1、功是标量，只有大小，没有方向功的物理含义？（一）对功的公式：W=FSCOSα的讨论(1)当α=0时，COSα=1，W=FS和我们在初中学过的功的公式相同。(2)当α=π/2时，COSα=0，W=0,这时我们就说力对物体没做功。举例。(3)当απ/2时，COSα0，W0,这时我们就说力对物体做正功。举例。(4)当π/2α≤π时，COSα0，W0这时我们就说力对物体做负功。功的物理含义？力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）功的物理含义？正功的意义负功的意义一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求（1）外力对物体所做的总功。（2）物体运动过程中的合力为多少？运动过程中合力做了多少功？解析：拉力F对物体所做的功为W1=Flcos37°=2000J。摩擦力F阻对物体所做的功为W2=F阻lcos180°=-500J。外力对物体所做的总功W=W1＋W2=1500J。求解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的总功可以用以下两种方法来求解。(1)分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：W总=W1+W2+……+Wn(2)先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：W总=F合Scosα如何计算多力对物体所做的功？如何利用机械对物体做功？如何计算功的大小？功的物理含义？如何计算多力对物体所做的功？lF=5N，L=2m，求W=?fm=2kg，μ=0.1，求W=?a、功一定要指明是哪个力对物体做的功b、力必须是恒力3、理解：