人教版高中物理必修课件 课件片段 正功和负功1 功

功的正负 不表示方向，也不表示大小。
4.总功等于各个力对物体所做功的代数和。
1.物理意义：表示做功快慢的物理量
功
2.定义式：
PW t
一般用于求平均功率
率
3.计算式：P = F v cosα
一般用于求瞬时功率
4.单位：国际单位—— 瓦特 （W）
当堂小练
1.于功的概念，下列说法正确的是( C ) A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越关多 B．合力做的功等于各分力做功的矢量和 C．摩擦力可以对物体做正功 D．功有正负，但正负不表示方向，而表示大小
h
一、变力做功
【典例1】如图，用恒力F通过跨过光滑定滑轮的轻绳，将静止于水平 面上的物体从位置A拉到位置B，物体和滑轮的大小均忽略，定滑轮 距水平面高为h，物体在位置A、B时，细绳与水平面的夹角分别为α 和β，求绳的拉力F对物体做的功．
【分析】功是能量转化的量度，轻绳不存储能量，恒力F做功通 过绳子将能量转移到物体上，故此恒力F做功应该等于绳子对物 体做的功。
一、功
01 功的定义 （5）说明 ① 功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计 算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。 ②公式W = Fl cosα只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路 程。
mＦ M l
一、功
02 正功与负功 （1）力对物体做正功和负功的条件 根据公式：W = F l cosα 完成下表：
小
F
F1
2
F，2 其中F1为物体初状态时受到的力，
F2为物体末状态时受到的力．
一、变力做功 02 平均值法
【典例2】如图所示，放在水平地面上的木块与一劲度系数k＝200 N/m的轻质弹簧相 连，现用手水平拉弹簧，拉力的作用点移动x1＝0.2 m，木块开始运动，继续拉弹簧， 木块缓慢移动了x2＝0.4 m，求上述过程中拉力所做的功．

公式
$W = mgh$，其中$W$表示重力所做的功， $m$表示物体的质量，$g$表示重力加速度，$h$ 表示高度差。
详细描写
重力做功是指物体在重力的作用下，在重力场中 移动位置所做的功。重力做功的特点是，无论物 体沿何种路径移动，只要高度差相同，重力所做 的功就相同。
实例
一个质量为50kg的物体从地面升高到10米高度， 重力所做的功为$W = mgh = 50 times 9.8 times 10 = 4900J$。
动能定理的应用
动能定理是物理学中一个重要的定理，它表述了合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量 。在解决复杂问题时，动能定理可以提供方便的解题思路。
应用动能定理时，需要注意以下几点：第一，要明确物体的初末速度和合外力所做的功；其次 ，要正确分析合外力，包括重力、弹力、摩擦力等；最后，要注意动能定理的矢量性，即功和 速度变化量的方向要一致。
能量转化的量度
总结词
功是能量转化的量度，表示力对距离的累积作用。
详细描写
在物理学中，功被定义为力与物体在力的方向上移动的距离的乘积。当力作用在物体上，使物 体在力的方向上产生位移时，力就对物体做了功。功是能量转化的量度，因为力对物体做功的 进程中，能量会从一种情势转化为另一种情势。
功与机械能守恒定律的关系
《功》课件
汇报人：XXX
202X-12-30
目录
• 功的定义 • 功的物理意义 • 常见的做功情况 • 功的实例分析 • 功的常见问题解析
01
功的定义
力的方向与位移方向的关系
当力的方向与位移方向垂直时，力不做功。 01
当力的方向与位移方向成锐角时，力做正功。 02
当力的方向与位移方向成钝角时，力做负功。 03

大小、力与位移夹角的N余弦这三m者的乘积。
1、公式： W = F l cosα 功是标量
2、单位: N·m
国际单位：焦耳（焦）Ｊ
１Ｊ＝1N·m =1N×1m 1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的 位移时所做的功
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W = F l cosα
3、功是标量 只有大小，没有方向
W表示力对物体所做的功
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（2）如果力的方向与运动方向垂直
FN
.
G
小球在桌面上滚动时，重力和桌面 对小球的支持力对小球做功吗？
物体在力的方向上没有发生位移，力对物体不 做功，或者说，做功为零。即 W ＝ 0
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往往说成物体克服阻力做了20J功。
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例题：质量为m=3kg的物体放在水平面
上，在与水平方向成370角的拉力
F=20N作用下匀加速运动，通过位移 l
=2m的过程中，物体所受摩擦力大小 F
FN
为6N。（ cos37o=0.8 ）求：
αf
（1）重力对物体做的功 （2）支持力对物体做的功
（3）当力的方向与位移方向成一角度α时
功的定义 高中：
F2
F
F1
l
根据力的等效性原理,把求F做功的问题转化为分别求F1和
F2做功的问题。
W1= F1l = FCOSα l
W2 = 0
即 W = W1 + W2
W = F l COSα
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三、功的计算：
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的

答案: ( D )
２．关于人对物体做功，下列说法中错误的是 A. 人用手拎着水桶在水平地面上匀速行走，人对水 桶做了功 B. 人用手拎着水桶从5楼匀速下至1楼，人对水桶做 了正功 C. 人用手拎着水桶从井中匀速提起，人对水桶做了 正功 D. 人用手拎着水桶站在原地不动时间很久，人却对 水桶不做功
答案: ( A B )
l1 F 90。
α
l
l2
l1=l cosα l2=l sinα
W1= Fl 1= F lcos α W2= 0 W= F l cosα
思考：l指物体实际位移还是力方向上的位移？ l为物体实际位移，lcosα为力方向上的位移
恒力的功的计算公式
W Fl cos
力对物体所做的功，等于力的大小，位 移的大小，力与位移夹角的余弦这三者 的乘积。
fl
mg
W合 WG Wf WFN mglsin fl (mgsin - f)l 另解：W合 F合lcos (mgsin - f)l
练习与反馈:
1.关于功，下列说法正确的是 A. 力对物体做功多，则物体的位移一定大 B. 力对物体不做功，则物体一定没有位移 C. 力对物体做正功时，力一定与物体位移方向相同 D.力对物体做负功时，力不一定与物体位移方向相反
D.无法比较
F1
F1
F2
F2
F3
F3
5m
向右加速
5m
向右匀速
5m
向右减速
总结:功只与F、l、α有关，与物体是否还受其他 力、物体运动状态等因素无关．
交流讨论
1、辨认力的方向与位移方向的夹角
F
α
l
F αl
答案：α
答案：1800- α

有做功的是(
)
A.人将包Leabharlann 地上提起来B.人提着包,站在匀速行驶的车上
C.人提着包,乘升降电梯上楼 D.人提着包上楼
√
1、功的计算公式是_______，公式中的角度0°≤α≤90°
时，W___0；当α＝90°时，W___0；当α＝90°时，
W___0。
2、功是____量，运算遵循______（矢量运算/代数运
三、 总功
总功的求法
1、功是标量
故合力的功（即总功）就等于各分力做功的代数和：
W总=W1+W2+W3+••••••
2、力是矢量
故可以先求合力，再求合力做的功：
W总=F合 Lcos α
一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝ 37°角斜向上
方的拉力F =500N，在水平地面上向右移动的距离l=5m。雪橇与地
四、功率
2.一台起重机甲在 30s 内把1吨的货物匀速提高了10m。另一台起重
机乙在 30s 内把1吨的货物匀速提高了5m。
10m
哪一个做功快呢？
5m
时间相同，做的功越多，做功越快
方法：物理上采用的是利用单位时间内做功的多少来度量做功的快
慢
四、功率
1、定义：力对物体做的功W跟完成这些功所用时间t的比值叫功率。
2
二、正功和负功


2

2
时，cosα＜0，W＜0力对物体做负功。
α
COSα
W
α=π/2
COSα= 0
W=0
力不做功
0 ≤ α＜π/2
COSα＞0
W ＞0
力做正功
π/2＜α≤π
COSα＜0

l1
α
F
WF1=F1·l
WF2=F2·0
l
F1
又 F1=F cos α
即W=Fcosα·l
W表示力对物体所做的功；
高中物理
一、功
F表示物体所受到得力；
Ｌ是物体所发生的位移；
1、定义：
α是力F和位移Ｌ之间的夹角；
求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移 力对物体所做的功，上等做于的力功的。大小、位移的大小、力与位移夹角余弦 这三者的乘积
(2)摩擦力对木箱所做的功； (3)外力对木箱所做的总功．
W1＝Fxcos 60°＝40×8×0.5 J＝160 J (2)摩擦力对木箱做负功 f=Fcos 60°
W2＝﹣fx=﹣Fxcos 60°＝﹣160J
(3)外力对木箱所做的总功:
W＝W1＋W2＝0
典例精析
二、功的计算
针对训练 如图所示，两个互相垂
锐角 钝角 锐角 钝角
典例精析
一、正、负功的判断
例2 质量为m的小物块在倾角为α的
斜面上处于静止状态，如图所示．若
N
f
x
斜面体和小物块一起以速度v沿水平方
向向右做匀速直线运动，通过一段位
移x.斜面体对物块的摩擦力和支持力
mg
的做功情况是( B )
A．摩擦力做正功，支持力做正功 B．摩擦力做正功，支持力做负功 C．摩擦力做负功，支持力做正功
直的力F1与F2作用在同一物体上， 使物体通过一段位移的过程中，力
F1对物体做功4 J，力F2对物体做功3 W1 4J J，则力F1与F2的合力对物体做功为 W2 3J
(A)
A．7 J
B．1 J
功为标量，合力做功等于F1与 F2做功的代数和

＝Fcosα·l，表达的物理意义是功等于位移与沿位移方向
的力的乘积。
5）一个力对物体所做的功与物体是否受其他力无关， 求力做功时必须指明是哪个力对物体做功.
6）中学物理约定，计算功时，位移必须以地面为参考 系。
例1：一同学在操场上踢球，飞起一脚用平均为50N的 力将球踢出，球在操场上滚了20m,关于脚对球做功下
表示力F对物体 COSα= 0 W = 0 不做功
α＜π/2 π/2＜α≤π
COSα＞0 COSα＜0
W ＞ 0 表示力F对物体做
正功，能量增加
W＜0
表示力F对物体做 负功，能量减少
5、功是标量
结合表格思考正功和负功的物理意义？
正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是 促进物体的运动，是动力做功。
一.功的定义： （1）功的定义？
1、定义:如果一个物体受到力的作用,并且在力的方向上 发生了位移, 我们就说这个力对物体做了功.
（2）力对物体做功的条件是什么？
做功的两个不可缺少的因素
i作用在物体上的力 ii物体在力的方向上发生位移
（3）功的大小如何计算？
1）力的方向与运动方向一致
W= F l
2）力的方向与运动方向垂直
力f＝200N。(cos37o=0.8)求：
（1）各个力对物体所做的功；
解：WF= Flcos θ=1440J
FN
Wf=-fl=-600J WG=0J W支=0J
（2）各个力对物体做功的代数和。
θf F mg
W总=WF+Wf+WG+W支=840J
（3）物体所受的合力；
F合=Fcos θ-f =280N
(1)手托举着课本，水平匀速走动，手对课本的支撑力

(2)运动员所受合力
F合=mgsin 37°-μmgcos 37°=260 N
方向沿斜坡向下。
沿合力方向的位移

x=°=50 m
合力做的功
W合=F合x=260×50 J=1.3×104 J。
误区警示 1.计算功时首先应明确要求的是哪一个力做的功,
物体所受的各个力做功时互不影响。
2.求功时物体的位移应相对于某一惯性参考系,要注意力与
是J。
3.一个人提着一水桶,在水平路面上匀速行走了一段路程,人
对水桶是否做了功?
提示:人提着水桶在水平路面上行走,人提桶的力对水桶不
做功。因为人提水桶的力沿竖直方向,而水桶在竖直方向上
无位移。
二、正功和负功
1.一个力做功的几种情况
夹角 α 的范围 做功情况

α=
cos α=0,W=0,即力 F 对物体不做功
做什么功?
(3)雪橇做匀加速运动,合力做什么功?
雪橇做匀减速运动,合力做什么功?
提示:(1)重力、支持力和位移方向垂直,故不做功。
(2)拉力F做正功。摩擦力做负功。
(3)雪橇做匀加速运动,合力做正功。雪橇做匀减速运动,合
力做负功。
归纳提升
1.功是过程量
功描述了力的作用效果在空间上的累积,它总与一个具体过
(2)以恒定功率启动时,汽车的加速度变化吗?做什么运动?
提示:(1)F是汽车的牵引力。(2)当汽车以恒定功率启动时,
根据P=Fv,v增大,F减小,加速度减小,故加速度变化,汽车做变
加速运动。
归纳提升
1.两种启动方式的比较
两种方式
P-t 图
和 v-t 图
以恒定功率启动
以恒定加速度启动

3.单位:国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是J。
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对功的理解
情景导引
下面三种情景中,人是否对物体做功?
要点提示:甲图中,杠铃不动,没有位移,人对杠铃没有做功;乙图中
,花在力的方向上没有位移,人对花没有做功;丙图中,拖把在人对它
的力的方向上发生了位移,人对拖把做功。
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这
三者的乘积。
必备知识
自我检测
一、功
1.概念:一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移,这个力就
对物体做了功。
2.公式
W=Flcos α。其中F、l、α分别为力的大小、位移的大小和力与位移方向的
夹角,功是标量,其中当力F与位移l同向时,W=Fl。
力的乘积”。
必备知识
自我检测
二、正功和负功
由 W=Flcos α 可知:
π
(1)当 α=2时,W=0,力对物体不做功,力既不是阻力也不是动力。
π
(2)当 0≤α<2时,W>0,力对物体做正功,做功的力是动力。
π
(3)当2<α≤π 时,W<0,力对物体做负功,或说成物体克服这个力
做功,做功的力是阻力。
三、总功的计算
当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时,这几个力对
物体所做的总功有两种计算方法。
(1)总功等于各个力分别对物体所做功的代数和。
(2)总功等于几个力的合力对物体所做的功。
探究一
探究二
探究三
探究四
随堂检测
对正功和负功的理解
情景导引
(1)如图甲所示,前面的人向前拉车,后面的人向后拉车,两个人分

一、功
1、功的概念
如果一个物体受到力的作用并且在 力的方向上发生了位移，物理学上就 说这个力对物体做了功。
功是能量转化的量度
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例2：如图，一个物体在如图所示拉力F的作用下， 水平向右移动位移为s，物体与水平面间的摩擦力 为f，求：
（1）各个力对物体所做的功及这些功的代数和 ； （2）物体所受的合力及合力所做的功。
FN F
f
α
s
G
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W = FLCOSα
（1）F为作用在物体上的力，L为力的作用点移动的位移
（2）α为力F和位移L间的夹角 0≤≤180
（3）功的单位：焦耳简称焦（J） 1J=1N·m
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优质课件优秀课件课件公开课免费课 件下载 免费ppt 下载人 教版必 修二 第七章第二节《功》 课（1）先求各力的功，再代数相加减 W总=W1+W2+W3+······ （2）先求合力，再求合力做的功 W总=F合Scosθ
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