1eV=1.6×10-19J
1kWh=3.6×106J
lcal=4.2J
提问:功的概念是人们在生产实践中总结出来的,比如说人在推车时做了1000焦耳的功,那么这1000焦耳的功究竟是哪个力做的呢?
回答:是人的推力做的.
讲述:所以,我们在研究功的时候必须首先明确是在研究哪个力做的功,另外考虑到动能定理的应用条件,我们还应该清楚这个力是否是物体所受的合力.这是我们要对功的概念做的第一点说明.
板书:
说明:①首先明确做功的力及此力是否是合力
提问:明确了研究对象之后,我们来回忆一下:做功的两个必要因素是什么?
回答:作用在物体上的力和物体在力的方向上发生的位移
提问:那么功的定义反映出功的本质是什么呢?或者说功的物理意义是什么呢?回忆一下.
回答:功的本质是力在空间的积累.
讲述:所谓积累,既可以是力在位移方向的分量Fcosθ与位移s的乘积,也可以是位移在力的方向上的分量scosθ与力F的乘积.理解功的概念时,要从本质上进行理解,而不能套公式.
例如:物体在一个牵引力的作用下绕圆周运动了一圈,又回到出发点,求牵引力所做的功.
讨论,少数学生会认为功为零,多数学生会认为功不为零,但追问为什么时却很难说清楚.
讲述:如果套公式的话,由于物体运动一周的位移为零,会很容易得出牵引力做功为零的结论.但是,从牵引力作用过程中消耗了其他形式能量而转化为物体动能这一点就能看出,这当然是一个错误的结论.为什么会出错呢?请同学再讨论一下,注意牵引力的特点.
讨论,得出结论:原因在于功的定义式是对恒力而言的,而在此问题中,牵引力的方向在随时变化,是一个变力,所以不能套用公式.
讲述:此题的正确结论应从功是力在空间积累这一角度,得出牵引力所做功等于牵引力与物体所走过的圆周的乘积.通过刚才的例子,我们可以对功的概念再做两点说明:
板书:
②功的本质是力在空间的积累
③功的定义式对恒力才适用
提问:下面我们再来回忆一下,功是矢量还是标量,功的正负又是什么含义呢?
回答:功是标量,但功有正负,做功的两个必要因素是力和位移,力是矢量,位移也是矢量,但它们的乘积是标量,所以功是标量.由于力与位移之间的夹角θ可以