高中物理第七章第二節(jié)功課件新人教版必修2(已修改)
2024-12-03 17:01 本頁(yè)面
【正文】 第七章 機(jī)械能守恒定律 第二節(jié) 功 問(wèn)題一 如何理解功的計(jì)算公式？ 對(duì)公式 W ＝ Fl c o s α ， 應(yīng)從以下幾個(gè)方面加強(qiáng)理解： 1 ． 公式中的 F 是恒力 ， 即公式 W ＝ Fl c o s α 并不是普遍用的 ，它只適用于大小和方向均不變的恒 力做功．例如 ， 如圖所示 ， 被壓縮的彈簧將物體彈出的過(guò)程中 ， 彈力所做的功就是變力做功 ， 即 F 的大小時(shí)刻在變化 ， 這時(shí) W ＝ Fl c o s α 就不適用了．對(duì)于變力做功 ， 一般是由物體能量的 變化而間接求得． 2 ． 公式中的 l 是指力的作用點(diǎn)的位移．如果研究對(duì)象是一個(gè)可當(dāng)質(zhì)點(diǎn)的物體．則 l 亦即物體的位移 ( 物體上各點(diǎn)的位移都和力的作用點(diǎn)的位移相同 ) ．如果研究對(duì)象是一個(gè)物體系 ， 力的作用點(diǎn)的位移與物體系各物體的位移不相同時(shí) ， 則必須用力的作用點(diǎn)的位移代入公式計(jì)算該力對(duì)物體系做的功． 3 ． 公式中的 α 是指力的方向和位移方向的夾角 ， 即代表力和位移的 兩個(gè)矢量的箭頭所指方向間的夾角 ， 而不是問(wèn)題中某一個(gè)以 α命名的角． 4 ． 公式中 F 和 l 分別指 “ 力的大小 ” 和 “ 位移的大小 ” ， 即公式中 F 和 l 恒取正值．而 W 是可正可負(fù)的 ( 當(dāng)然也可 能為 0) ， 從公式容易看出 ， W 的正負(fù)完全取決于 c o s α 的正負(fù) ， 也就是 α 的大小． 5 ． 對(duì)公式 W ＝ Fl c o s α ， 可以理解為功 W 等于力在位移方向上的分量 F co s α 與位移 l 的乘積 ， 也可以理解為功 W 等于力 F 和位移在力的方向上的分量 l c o s α 的乘積． 6 ． 由公式可以看出 ， 某個(gè)力對(duì)物體所做的功只跟這個(gè)力、力的作用點(diǎn)的位移以及力與位移間的夾角有關(guān) ， 而 跟物體是否還受到其他力的作用無(wú)關(guān) ， 跟物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)也無(wú)關(guān)．同時(shí)應(yīng)注意 F 和 l 必須具備同時(shí)性 ， 即 l 必須是力 F 作用過(guò)程中物體的位移．如果力消失后物體繼續(xù)運(yùn)動(dòng) ，力所做的功就只能與力作用的那段位移有關(guān)，跟其余的位移無(wú)關(guān)． 7 ． 同一物體運(yùn)動(dòng) ， 相對(duì)于不同的參考系 ， 位移 s 是不同的 ， 因此對(duì)于不同的參考系 ， 同一過(guò)程中算出的功也會(huì)不同．為了避免這種“ 不確定性 ” ， 在中學(xué)物理中約定 ， 計(jì)算功能以地面為參考系 ， 而不隨便取其他物體為參考系． 名師點(diǎn)睛 ：要求功 ， 首先要明確是求合力的功還是某個(gè)力的功 ， 其次注意力 F 是否直接作用在物體上 ， 若不是直 接作用在物體上 ， 應(yīng)找到力 F 作用點(diǎn)的位置 ， l 表示的是力 F 作用點(diǎn)的位移． ?嘗試應(yīng)用 1．下列四幅圖片所描述的情景中，人對(duì)物體做功的是(AD) 問(wèn)題二 怎樣理解功的正負(fù)？ 1 ． 功是標(biāo)量． 功是標(biāo)量 ， 只有量值 ， 沒(méi)有方向．功的正、負(fù)并不表示功的方向 ，而且也不是數(shù)量上的正與負(fù)．我們既不能說(shuō) “ 正功與負(fù)功的方向相反 ” ， 也不能說(shuō) “ 正功大于負(fù)功 ” ， 它們僅表示相反的做功效果． 2 ． 正、負(fù)功的物理意義． 因?yàn)楣κ敲枋隽υ诳臻g位移上累積效果的物理量 ， 是能量轉(zhuǎn)化 的量度，能量是標(biāo)量，相應(yīng)的功也是標(biāo)量． 功的正、負(fù)有如下含義： 3. 判斷正負(fù)功的方法． (1 ) 從力和位移的夾角大小判斷： 0 ≤ α 9 0 176。， 做正功； 90 176。 α≤ 1 8 0 176。， 做負(fù)功； α ＝ 90 176。， 不做功． (2 ) 從力和速度的夾角大小判斷： 0 ≤ θ 9 0 176。， 做正功； 90 176。 θ≤ 1 8 0 176。， 做負(fù)功； θ ＝ 90 176。
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