第一节机械功

A.①中小华对这筐玉米做了功B.②中小华对这筐玉米做了功C.③中他们对这筐玉米做了功D.④中他们对手推车没有做功
√
[解析] 用力搬玉米，未能搬起，没有移动距离，不做功； 用力推筐，未推动，没有移动距离，不做功； 抬这筐玉米的力竖直向上，玉米在竖直方向上移动了距离，做了功； 推力沿水平方向，推车在水平方向上移动了距离，做了功.
3.应用计算功时的注意事项
分过程计算
应用 计算时，力的大小和方向是不变的，若力的大小或方向是变化的，应分过程计算
单位统一
应用计算时，只有的单位是“”， 的单位是“”,的单位才是“ ”
相关因素
力对物体做功的多少，只与作用在物体上的力，以及物体在力的方向上移动的距离 有关，与物体的质量、速度 、运动状态（加速、减速或匀速）等因素无关
变形式
应用
已知力做的功和物体在力的方向上移动的距离，可求出力
已知力做的功和施加在物体上的力，可求出物体在该力的方向上移动的距离
5.功的估算
生活实例
推导过程将两个Βιβλιοθήκη 蛋举高 大约克服重力做功
生活实例
推导过程
将一瓶 的矿泉水从地上拿起并举过头顶
大约克服重力做功
生活实例
推导过程
将一袋 的大米从地面扛到肩上
特别提醒力做功的两种情况1.当物体受重力下落时，实质上是重力做功；当提起或举起物体时，实质上是克服重力做功.计算公式通常写成.
2.当用水平力把物体沿水平方向匀速拉动（或推动）时，实质上是克服摩擦力做功，在已知摩擦力 的条件下，由二力平衡条件可知，拉力（或推力）做的功 .
4.功的公式的变形式及其应用
1.知道机械功，能用生活实例说明机械功的含义．2.会计算某个力所做的功，能了解身边的一些力做功的估计值．3.能将机械功与日常生活结合起来．

FN F
f
α
s
G
解：重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900 F所做的功为：Ｗ1＝Fscosα，
滑动摩擦力f所做的功为：Ｗ2＝fscos1800＝－fs
各个力对物体所做功的代数和为： Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s 根据正交分解法求得物体所受的合力 Ｆ=Ｆcosα－f，合力方向向右，与位移同向；
4．功是过程量，力对空间积累的物体量, 是标量, 有正功和负功之分.
(为F与s的夹角)
5．多力做功要明确哪个力对哪个过程对物体做功, 某个力做功与运动状态\其他力无关
6．总功的求法:W总=w1+W2+W3+…=F合·S
二、机械功的计算
功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。 ① F方向与S的方向在一条直线上
课堂练习
1、在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放 一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，
通过相同的位移，拉力对木块做的功( C )
A.在光滑的水平面上较多
B.在粗糙的水平面上较多
C.一样多 D.由小车运动所需的时间决定
2、质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速
滑下，在通过位移L的过程中( B )
A.重力对物体做功mgL
F S
功=力×位移
W=F·S
② F方向与S的方向不在一条直线上
F2
F
α F1
S
功=力在位移方向的分力×位移
公式： W=F ·S ·cosα
功的单位：焦耳 （焦、J） 1 焦耳 = 1 牛顿·米 注:公式中F为恒力
3、辨认力的方向与位移方向的夹角
F
α
S
பைடு நூலகம்
甲
答案：α

机 械
W Fs
功 的
1、做功大小的判断 功是力与力方向上位移的乘积，与其它因素无关。
计 例：用水平恒力F拉着质量为m的物体沿着水平面从A直线运动到B的过程中，
算 下列说法正确的是（ ）
A、有摩擦力时F做的功比无摩擦力时的多 B、有摩擦力时F做的功比无摩擦力时的少 C、物体加速运动时F做的功比减速运动时的多 D、物体无论加速、减速还是匀速运动，力F做的功一样多
三、机械功的图象描述
机
械
功
的
图
象
描 述
若 F 不是恒力，可将位移划分为若 干等距的小段，在每个小段中F可 近似看成恒力，其所做功的大小即
为该小段对应的小矩形的面积，整
个过程中F所做功的大小近似等于
所有小矩形面积之和。
F － s 图像
图象与坐标轴构 成的图形面积可 表示功的大小
一劲度系数为k的轻弹簧，一端固定在墙壁上，在另一端沿弹簧的轴线施一水平力将弹 簧拉长。
新课教学
1
在光滑的水平面上用一水平恒力F拉一静止物体，物体会做匀加速运动， 当位移越来越大时，该物体速度也越来越大。
a F ；v2 2as; v 2Fs
m
m
力与力方向上累积位移可使物体的速度发生改变。
物理学中将物体受到力作用，并在力的方向上移 动了一段距离，称该力对物体做了功。
一、机械功
做功：如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就 说力对这个物体做了功。
机
有无做功的判断
械
功
① 有力
的
② 力的方向上有位移
含
义
挑起
对扁担的支持 力做功吗？
同时具备，缺一不可。
不动或水 平行走 对扁担的支持 力做功吗？

高中物理必修2第一章第一节机械功1 机械功的含义一个果农把苹果筐挑起来，送到另一个地方去，请你说说，他做功了吗？要回答这个问题吗，我们需要明确功的定义。

在初中物理课本中我们已经学过，如果施力于某物体，并使物体在力的方向上移动一段距离。

我们就说力对这个物体做了功。

如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动，经过位移s，则F与s的乘积叫做机械功，简称功。

W=Fs显然，根据功的定义，果农从地面挑起苹果筐的过程中，他克服了重力做功。

因为这段时间内他挑担子的力和担子位移的方向相同；当他挑着苹果筐行走时（不考虑担子重心的上下移动），没有克服重力做功。

因为此时果农肩膀对扁担的支持力于力位移方向垂直。

在生产、生活中，经常见到作用于物体的力与物体位移的方向成一个夹角的情况。

如图，根据拉力F的实际作用效果，按照平行四边形定则，可以把F分解为两个分力，F1沿水平方向向右。

大小为F1=Fcosα；F2沿竖直方向向上。

大小F2=Fsinα；F1与物体位移方向一致，所做的功为Fs cosα；F2与物体位移的方向垂直，没有对物体做功。

因此，恒力F对物体所做的功W实际上就等于F平行于物体位移方向的分力F1所做的功。

对作用于物体上的任何一个外力，都可以用正交分解把它分解为平行和垂直于位移方向的两个力，再结合功的定义。

我们可以给出功的一般计算式：W=Fscosα在国际单位制中，力的单位是N，位移单位是m，功的单位是焦耳，符号是j。

如果1N的力使物体在力的方向上发生了1m的位移，那么这个力对该物体所做的功就是1J。

也就是1J=1N⨯1m=1N m2 机械功的计算在功的计算公式中W= Fcosα中，虽然力和位移都是矢量，但功却是标量。

因此。

对功的叠加可采用求代数和的方式。

由功的计算公式可知，在力F和物体位移s的大小都一定时，功W就由F与s的夹角α的余弦cosα决定当力与位移的夹角α=0°时，cosα=1,W=Fs当力与位移的夹角α=90°时，cosα=0，W=0当力与位移的夹角0°<α<90°时，cosα>0，W=Fscosα＞0表示力F对物体做正功当力与位移的夹角90°<α<180°时，cosα＜0，W=Fscosα＜0，这时作用力和物体的位移的夹角为钝角，该力对物体做负功，也就是说物体克服这个力做了功。