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1、第一章第一章 功和功率功和功率第一节第一节:机械功机械功导入:神奇的机械判断:有无做功纹丝纹丝不动不动!匀速匀速真辛真辛苦苦 1、搬运工在平地上行走，搬运工在平地上行走，他对货物向上的支持力对货他对货物向上的支持力对货物做功吗物做功吗？2、此人扛着货物上楼、此人扛着货物上楼，他对货物向上的支持力对货他对货物向上的支持力对货物做功吗物做功吗？圖示（徒勞無功）归纳归纳:做功的两个必要条件做功的两个必要条件 （1 1）作用在物体上的力）作用在物体上的力 （2 2）物体在）物体在力的方向力的方向上通过的距离上通过的距离这两个条件是严格的，缺一不可这两个条件是严格的，缺一不可！物理学中的不做功的几种情况
2、物理学中的不做功的几种情况：劳而无功劳而无功(有力无距有力无距)不劳无功不劳无功(有距无力有距无力)徒劳无功徒劳无功(有力有距，但力有力有距，但力距距)牛有没做功牛有没做功?人有没做功人有没做功?转化为物理模型转化为物理模型W=F2S=FS cos 把力分解把力分解归纳:（1）力对物体所做的功等于力的大小、）力对物体所做的功等于力的大小、物体的位移物体的位移、力和位移的夹角的余弦、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积这三者的乘积.表达式为表达式为 W=Fscos（2）指的是力指的是力F和位移和位移s间的夹角间的夹角.试显身手试显身手:下图表示物体在力下图表示物体在力F作用下在水平面上发生作用下在水
3、平面上发生一段位移一段位移s,试分别计算在这四种情况下力试分别计算在这四种情况下力F对物体所做的功，并分析该力对物体运动对物体所做的功，并分析该力对物体运动状态改变起到的效果状态改变起到的效果.设在这三种情况下力、设在这三种情况下力、位移的大小都相同：位移的大小都相同：F=10 N,s=2 m,角角的大小如图中所示的大小如图中所示.丁解答解答:甲图中：F和s之间夹角为=30.所以W甲=Fscos30=102 J=10 J(促进)乙图中：力F和位移s之间的夹角为=150所以W乙=Fscos150=102()J=10 J(阻碍)丙图中：力F和s之间的夹角为30.所以W丙=Fscos30=10 J
4、(促进)丁图中：力F和s之间的夹角为180.所以W丁=Fscos180=-20 J (阻碍)说明功有正负说明功有正负,那功的正负如何确定那功的正负如何确定?正负表正负表示什么物理意义示什么物理意义?归纳归纳:1.当=90时，cos=0,W=0，这表示力F的方向跟位移s的方向垂直时，力F不做功.2.当90时，cos0,W0，这表示力F对物体做正功.3.当90时，cos0,W0.这表示力对物体做负功.正负表示力的作用效果正负表示力的作用效果:促进和阻碍促进和阻碍,所以功是标量所以功是标量.引伸引伸正负的意义正负的意义:数学上数学上:表示大小表示大小矢量上矢量上:表示方向表示方向功功 上上:表示效果
5、表示效果思考思考:1、W=Fscos公式的使用条件是什么公式的使用条件是什么?适用于恒力做功适用于恒力做功2、功表示的物理意义是什么、功表示的物理意义是什么?能用怎样的能用怎样的图象来体现图象来体现?表示力在位移上的累积表示力在位移上的累积.露一手:解答解答:归纳归纳:当物体同时受到几个力作用时，计算总功计算总功(合外力的功合外力的功)有两种方法有两种方法.一是先分别求各个外力的功一是先分别求各个外力的功W1=F1scos1,W2=F2scos2再把各个外力的功代数相再把各个外力的功代数相加加.二是先用平行四边形定则求出合外力，再二是先用平行四边形定则求出合外力，再根据根据W=F合合scos计算功，注意计算功，注意应是合外应是合外力与位移力与位移s之间的夹角之间的夹角.