《版第八章功》课件

《整理版第八章功》ppt课件目录•功的定义与特性•常见形式的功•功的计算方法•功与能量转换的关系•生活中的功的应用Part功的定义与特性01功的定义总结词功是力对位移的累积量，表示力在空间上的效果详细描述功是物理学中一个重要的概念，表示力对物体运动所做的效果具体来说，功是力和在力的方向上移动的位移的乘积，用公式表示为W=Fs，其中W表示功，F表示力，s表示在力的方向上移动的位移功的特性总结词功具有方向性、系统性、相对性等特性详细描述功具有多种特性首先，功具有方向性，因为力是有方向的，在计算功时必须注意力的方向和位移的方向其次，功具有系统性，因为多个力可以对一个物体做功，这些力可以来自同一个施力物体或多个施力物体最后，功具有相对性，因为选择不同的参考系可能会影响对功的计算结果功的单位与符号总结词功的国际单位是焦耳（J），常用单位是牛顿米（Nm）详细描述功的国际单位是焦耳（J），符号为J焦耳是一个能量单位，表示力和力的方向上移动的位移的乘积此外，常用的单位还有牛顿米（Nm），表示在力的方向上移动一米的距离所做的功Part常见形式的功02滑动摩擦力做功计算公式$W_{f}=-fScostheta$，其中滑动摩擦力做功$f$为滑动摩擦系数，$S$为相对位移，$theta$为摩擦力与位移方当两个接触面之间有相对滑动时，向的夹角会产生滑动摩擦力，此时力与物体运动方向一致，对物体做正功实例在斜面上滑动的物体，滑动摩擦力对物体做负功，转化为物体的内能静摩擦力做功静摩擦力做功实例当两个接触面之间有相对运动趋势但无实际滑动时，会产生静摩擦力，此在平面上推箱子但未推动时，静摩擦时力与物体运动方向一致或相反，对力对箱子做负功物体做正功或负功计算公式$W_{f}=-fScostheta$，其中$f$为静摩擦系数，$S$为相对位移，$theta$为静摩擦力与位移方向的夹角弹性力做功弹性力做功计算公式实例当物体受到弹性力的作用时，弹$W_{f}=-F_{e}Scostheta$，弹簧振子在振动过程中，弹性力性力对物体做功其中$F_{e}$为弹性系数，$S$为对振子做功相对位移，$theta$为弹性力与位移方向的夹角重力做功重力做功计算公式实例$W_{g}=-mgh$，其中当物体受到重力的作用时，自由落体运动中，重力对$m$为质量，$g$为重力重力对物体做功物体做正功加速度，$h$为高度差Part功的计算方法03恒力做功的计算010203恒力做功的公式恒力做功的特点恒力做功的应用$W=Fscostheta$，其功的大小与力和位移的大在工程、物理实验和日常中$F$是恒力的大小，$s$小及夹角有关，与力的作生活中广泛使用，如重力是物体发生的位移，用时间无关做功、摩擦力做功等$theta$是恒力与位移之间的夹角变力做功的计算变力做功的难点由于力的大小或方向变化，不能直接使用恒力做功的公式计算变力做功的求解方法将位移分割成若干小段，每小段上近似认为力是恒定的，然后计算每一小段上的功，最后求和得到总功变力做功的应用在实际情况中，很多力都是变力，如汽车牵引力的变化、电磁场中的电场力等，因此变力做功的计算具有实际意义分段计算法求总功分段计算法的步骤将整个过程分成若干个小的阶段，对每一阶段分1别计算功，然后将各阶段功相加得到总功分段计算法的注意事项要确保每一阶段力的方向与位移方向之间的夹角2保持一致，以便正确应用功的计算公式分段计算法的应用适用于多个恒力共同作用的复杂情况，如物体在3多个力的共同作用下发生位移，可以通过分段计算法求得总功Part功与能量转换的关系04机械能守恒定律STEP03E_{k1}+E_{p1}=E_{k2}表达式+E_{p2}STEP02只有重力或弹力做功，系适用条件统内没有其他力做功或外力做功为零STEP01在只有重力或弹力做功的机械能守恒定律情况下，物体的动能和势能相互转化，且总机械能保持不变动能定理动能定理合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量表达式W=Delta E_{k}应用范围适用于任何形式的力对物体所做的功和物体动能的变化之间的关系功能原理功能原理01外力对物体所做的功等于物体机械能的变化量表达式02W_{ext}=Delta E应用范围03适用于分析重力、弹力等外力对物体所做的功和物体机械能的变化之间的关系Part生活中的功的应用05车辆爬坡时为何要减速减速可以减小重力沿斜坡向下的分力，车辆爬坡时减速是为了增加牵引力，增加车辆的牵引力，使车辆能够顺利使车辆能够克服重力沿斜坡向上移动地爬上斜坡当车辆以较快的速度爬坡时，重力沿斜坡向下的分力会使车辆加速下滑，导致牵引力减小，甚至出现负牵引力，使车辆无法上坡起重机吊物为何要慢慢提升慢慢提升可以使物体保持起重机吊物慢慢提升是为当起重机快速提升物体时，稳定，减少物体的摇摆和了保持物体平衡，避免物物体可能会在空中翻滚或翻滚，确保安全和稳定地体在空中摇摆或翻滚摇摆，导致危险和损坏吊装物体骑自行车上坡为何要蹬几圈再上去骑自行车上坡时蹬几圈是为了增加速度和动能，使自行车能够轻松地爬上斜坡在上坡前先蹬几圈，可以增加自行车的速度和动能，使自行车在上坡时有足够的动力来克服重力沿斜坡向下的分力如果直接骑车上坡，可能需要耗费更多的力量才能克服重力沿斜坡向下的分力，甚至可能无法爬上斜坡先蹬几圈可以节省力量，使上坡更加轻松和省力THANKS感谢您的观看。