第一節(jié) 功
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學(xué) 習(xí) 目 標(biāo)
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知 識 脈 絡(luò)
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1.理解功的概念,知道做功的兩個(gè)因素.
2.知道功是標(biāo)量,會(huì)用功的公式進(jìn)行計(jì)算.
3.理解正功、負(fù)功的含義,會(huì)計(jì)算多個(gè)力的總功.(重點(diǎn)、難點(diǎn))
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一、功及功的計(jì)算
1.功的定義
一個(gè)物體受到力的作用,并使物體在力的方向上發(fā)生一段位移,這個(gè)力對物體做了機(jī)械功,簡稱功.
2.做功的兩個(gè)因素
力和在力的方向上發(fā)生的位移,是做功的兩個(gè)要素.
3.功的計(jì)算
(1)力和物體位移方向一致時(shí),W=Fs.
(2)力與物體位移方向的夾角為α時(shí),W=Fscos α,即力對物體所做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夾角的余弦的乘積.
(3)功的單位為焦耳,符號是J.
1 J等于1 N的力使物體在力的方向上發(fā)生1 m的位移時(shí)所做的功.即1 J=1 N·m.
(4)功是標(biāo)量,但有正、負(fù)之分.
(5)適用條件:在用公式W=Fscos α計(jì)算力F做的功時(shí),F應(yīng)為恒力.
二、正功、負(fù)功及總功
1.正功和負(fù)功
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α的取值
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cos α
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功的正負(fù)
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物理意義
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0≤α<
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cos α>0
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W>0,力
做正功
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做功的力是動(dòng)力(選填“動(dòng)力”或“阻力”,下同)
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α=
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cos α=0
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W=0,力不做功
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力既不是動(dòng)力,也不是阻力
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<α≤π
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cos α<0
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W<0,力做負(fù)功
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做功的力是阻力
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2.總功的計(jì)算
(1)方法一:幾個(gè)力對物體做的總功等于各個(gè)力分別對物體做功的代數(shù)和,即
W總=W1+W2+W3+…+Wn.
(2)方法二:求幾個(gè)力的總功時(shí),也可以先求這幾個(gè)力的合力,再應(yīng)用功的定義式求合外力做的功,即為總功.W合=F合·scos_α.
1.思考判斷(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)
(1)物體受到力的作用,而且還通過了一段位移,則此力一定做了功. ( )
(2)物體只要受力且運(yùn)動(dòng),該力就一定做功. ( )
(3)公式W=Fs中的s是指物體在力的方向上通過的位移.( )
(4)因?yàn)楣τ姓、?fù),所以功是矢量. ( )
(5)力F1做功10 J,F2做功-15 J,力F1比F2做功少. ( )
(6)合力做的總功一定大于各個(gè)力做的功. ( )
【提示】 (1)× 若力與位移方向垂直,此力不做功.
(2)× 若運(yùn)動(dòng)方向與力方向垂直,該力不做功.
(3)√
(4)× 功是標(biāo)量.
(5)√ (6)×