功教案3_高三物理教案
一、功的概念
1、定义: 力和力的作用点通过位移的乘积.
2.做功的两个必要因素:力和物体在力的方向上的位移
3、公式:w=fscosα(α为f与s的夹角).
说明:恒力做功大小只与f、s、α这三个量有关.与物体是否还受其他力、物体运动的速度、加速度等其他因素无关,也与物体运动的路径无关.
4.单位:焦耳(j) 1 j=1n·m.
5.意义:表示力在空间上的积累效应,是能的转化的量度
6.功是标量,没有方向,但是有正负.正功表示动力做功,负功表示阻力做功,功的正负表示能的转移方向.
①当0≤a<900时w>0,力对物体做正功;
②当α=900时w=0,力对物体不做功;
③当900<α≤1800时w<0,力对物体做负功或说成物脚体克服这个力做功,这两种说法是从二个角度来描述同一个问题.
二、注意的几个问题
①f:当f是恒力时,我们可用公式w=fscosθ运算;当f大小不变而方向变化时,分段求力做的功;当f的方向不变而大小变化时,不能用w=fscosθ公式运算(因知识的原因),我们只能用动能定理求力做的功.
②s:是力的作用点通过的位移,用物体通过的位移来表述时,在许多问题上往往会产生一些错觉,在后面的练习中会认识到这一点,另外位移s应当弄清是相对哪一个参照物的位移
③功是过程量:即做功必定对应一个过程(位移),应明确是哪个力在哪一过程中的功.
④什么力做功:在研究问题时,必须弄明白是什么力做的功.如图所示,在力f作用下物体匀速通过位移s则力做功fscosθ,重力做功为零,支持力做功为零,摩擦力做功-fscosθ,合外力做功为零.
1、功的计算方法
1.由公式w=fs cosα求解
两种处理办法:
①w等于力f乘以物体在力f方向上的分位移scosα,即将物体的位移分解为沿f方向上和垂直f方向上的两个分位移s1和s2,则f做的功w=f s1=fscosα.
②w等于力f在位移s方向上的分力fcosα乘以物体的位移s,即将力f分解为沿s方向和垂直s方向的两个分力f1和f2,则f做功w=f1s=fcosαs.
注意:这种方法只能用来计算恒力做功(轨迹可以是直线也可以是曲线)
2、多个力的总功求解
①用平行四边形定则求出合外力,再根据w=f合scosα计算功.注意α应是合外力与位移s间的夹角.
②分别求各个外力的功:w1=f1 scosα1, w2=f2scosα2……再求各个外力功的代数和.
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