山东省日照青山学校高中物理人教版必修二课件：72功(共25张PPT)

2.做功的因素
一是作用在物体上的力； 二是物体在力的方向上发生位移.
概括归纳
一、功的概念
3.功的定义
力与力方向上的位移的乘积叫该力 的功 。
4.功的公式
W = Fl 定义式 只对恒力适用
5.功的单位 焦耳，符号“J ”表示。
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1 N·m
合作探究
二、功的计算
1.力与位移方向一致时
F
α=30o θ
θ=150°
θ=30°
F θv
θ=30°
合作探究
二、功的正负
α
α=π/2 α＜π/2
π/2＜α≤π
COSα
COSα= 0 COSα＞0 COSα＜0
W
W= 0 W＞0 W＜0
物理意义
表示力F对物 体不做功
表示力F对物 体做正功
表示力F对物 体做负功
思考：功是标量，它的正、负表示什么意思呢？
合作探究
二、功的计算
3.力与位移方向不一致时 L1
F
ma
L
m
公式可以表达为W＝F·lcosα，表达的意义是功等
于沿力F与F方向的位移的乘积。
L2
应用练习
二、功的计算
[例1] 分别计算这三种情形下力对物体做的 功。设这三种情形下力和位移的大小都相同
F＝10N，l＝2m。角θ的大小如图所示。
F
F
θv v
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.

第七章 机械能守恒定律 第二节 功
一、功
如果物体在力的作用下能量发生了变 化，这个力一定对物体做了功
一1、、功功的的定概义念：物体受到力的作用，并
沿力的方向发生一段位移，则该力对物 体做了功
2、做功的两个必要因素
（1）作用在物体上的力 （2）物体在力的方向上发生一段位移
W Fl
3、功的计算公式
该力为物体前进的动力 该力成为物体前进的阻力
往往说成“物体克服某力做功
课堂练习
1、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚
出20m远，则该学生对球做的功是：（
）
A、2000J C、16J
B、1000J
D D、无法确定
要点：
公式中F为恒力，且始终作用在物体上
•1、所有高尚教育的课程表里都不能没有各种形式的跳舞：用脚跳舞，用思想跳舞，用言语跳舞，不用说，还需用笔跳舞。
B、对B做功多
C、一样多
D、以上都有可能
F θ
A
F θ B
粗糙
光滑
力对物体做的功只与F、 l 、 α三者有关， 与物体的运动状态等因素无关
课堂练习
4、一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平 方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N， 在水平地面上移动的距离为5m，物体与地 面间的滑动摩擦力f＝100N，求 （1）各个力对物体所做的功 （2）各个力对物体做功的代数和 （3）物体所受的合力 （4）合力对物体做的功
FN
2
S 1 mg
结论：
1、重力对物体做正功 2、支持力对物体做负功
课堂讨论
2、滑动摩擦力一定做负功吗?
滑动摩擦力对滑块做负功
v0
滑动摩擦力对桌不做功

功
周松杰
人类对能量及其转化的认识与功的概念密切相连。
这是因为，如果物体在力的作用下能量发生了变 化，这个力一定对物体做了功。
功的概念起源于早期工业发展的需要。工程师需要一 个比较蒸汽机效能的办法。燃烧同样多的燃料时，机 械举起的重量和具体高度的乘积比较蒸汽机的优劣， 并把物体的重量与其上升高度的乘积叫做功。到了19 世纪20年代，法国科学家科里奥利扩展了这一基本思 想。明确的把作用在物体上的力和受力点沿力方向的 位移的乘积叫做“力的功”。
功的计算常常能够为能量的定量表达及能量转化提供分析的基础。
功（W）的计算
在力的作用下，物体的高度、速度、形变量会发生变化
力对物体做功，物体的重力势能、动能、弹性势能会发生变 化，功和能量变化密切相关，学习功。
科里奥利,作用在物体上的力和受力点沿力方向的位移的乘积 叫做“力的功”
现在我们知道力F、位移L，矢量，有大小有方向
高中：W=FLcosa a为力与位移的夹角 式中F为恒力，L 相对地面而言
W=FLcosa ，两种理解 W=F Lcosa
Lcosa F
a L
Lsina
W=L Fcosa
Fsina F
a L
Fcosa
W等于力F乘以物体在力方向的位移Lcosa,W=F Lcosa
W等于位移L乘以物体在位移方向的力Fcosa,W=L Fcosa
货物在起重机的作用下，重力
势能增加了。
货物在起重机拉力的作用下发生一 段位移，拉力就对货物做了功。
列车在机车的牵引力下动能增加了。 列车在机车的牵引力作用下，发生了 一段位移，牵引力就对列车做了功。
握力器在手的压力下弹性势能增加了。 用手压弹簧，弹簧在手的压力下发生了形变，也就 是产生了一段位移。压力就对弹簧做功。

解答: 沿水平路面推行时，人对木箱做功为 W1=F1L1=300×10J=3×103J． 匀速举高时，人对木箱的托力F2=mg，人对木 箱做功为 W2=F2L2=mgL2=50×10×2J=1×103J． 所以全过程中人对木箱做的功为 W=W1+W2=4×103J．
课堂练习
1、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速 踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学 生对球做的功是：（ D ） A、2000J B、1000J C、16J D、无法确定
F
F
α l
α
F2 α
F F1
F2 α
F F1
l
因此，力F对物体所做的功W等于F1 l ，而 F1=Fcosα 。所以： W=F l cosα
三、功的公式
力对物体做的功，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。
W = F l cosα
功的单位: 焦耳J (joule) 1J=1N×1m=1N· m
例题:小车质量ｍ＝2kg，拉力F1=10N与水平 方向成37°角，移动距离l=2m。摩擦力F2=4.2N。 求：各力对小车所做的功以及总功。 (已知sin 37° = 0.6，cos 37° = 0.8)
F1 F2 37°
l
方法1： 解：拉力F1对小车所做的功为： W1= F1L cos37° 摩擦力F2对小车所组的功为： W2= F2Lcos180° 外力对小车所做的总功W等于W1和W2的代数 和： W= W1 + W2 = F1Lcos37°+ F2Lcos180° =16J+（-8.4J） =7.6J
（２）当α为锐角时，cosα＞0，W＞0。 动力做功
如人用力拉车前进时，人的拉力Ｆ对车做 （ 正功 ）