Fscos30° = Fs是正确的,依据是将代表力F与位移s的箭尾移到同一点如图丙所示,再看它们之间的夹角。并指出W = Fs只适用于恒力F与位移s同向的情况。
问题4 求出图乙中恒定拉力F对小车所做的功W2。
预测1 W2 = Fs
预测2 W2 = Fscos150° = - Fs
问题5 试比较图甲、乙中力F对小车所做的功的大小。
预测1 W1 > W2
预测2 W1 = W2
说明 设置以上几个问题是为了进一步理解正负功的含义。
教师指出:功是标量,其大小的比较,是取绝对值进行比较的,W1 = W2才是正确的。又如做功-9J > 1J,-1J < 3J,5J = - 5J。
[板书]⑵正功与负功表示两种相反的做功效果。功是标量,功的"正"、"负"既不表示方向也不表示大小,既不能说"正功与负功方向相反",也不能说"正功大于负功",正功和负功是借以区分谁对谁做功的标志。
虽然力与位移都是矢量,功却是标量,没有方向,但有正功和负功之分,那么正功、负功的物理意义是什么呢?
在图甲中,推力F对小车所做了Fs的功,表明推力F对小车的运动起促进作用,这个力是动力;在图乙中,拉力F对小车所做了- Fs的功,表明拉力F对小车的运动起阻碍作用,这个力是阻力。也就是说,动力一定做正功,阻力一定做负功。
[板书]⑶正功、负功的物理意义:力对物体做正功,表明此力是动力,其作用效果是促进物体的运动;力对物体做负功,表明此力是阻力,其作用效果是阻碍物体的运动。
问题5 在图乙中力F对小车做了- Fs的功,我们还可以怎么说?
预测1 物体克服这个力做了-10J的功。
预测2 克服这个力做了10J的功。
强调:对物体做负功,往往说成物体克服这个力做功(一定是正值)。
学习了一个力对物体所做的功的求解方法,如果物体同时受到几个力的作用,那么,如何求解这几个力对物体所做的功和总功呢?
⑶总功的计算