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1、首先要突出说明的是选题的现实价值，每一个研究的目的都是为了指导现实生活，一定要讲清本选题的研究有什么实际作用、解决什么问题；其次再写课题的理论和学术价值。8.1.1 功第七章第七章 万有引力与宇宙航天万有引力与宇宙航天功的定义：功的定义：如果一个物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过如果一个物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段一段位移位移 ，我们就说这个，我们就说这个力对物体做了功。力对物体做了功。F FlF F（1 1）作用在物体上的）作用在物体上的力力（2 2）物体在）物体在力的方向上通力的方向上通过的位移过的位移 做功的两做功的两个条件：个条件：回顾初中时所学知识，功的定义
2、和条件是什么？回顾初中时所学知识，功的定义和条件是什么？导入新课（缺一不可）温故知新1.1.当力当力F F和位移和位移 l 同向时：同向时：F FlF F2.2.当力当力F F和位移和位移 l 垂直时：垂直时：W=F0W=F lF FlF F功01一、用分解力的方法求功lFFFFW2=0 F2F1当力当力F F和位移和位移l 成成时：时：WF1=F1lWF2=F20二、用分解位移的方法求功F Fll1 1l2 2l1=lcosl2=lsinW1=Fl 1=Flcos W2=0除了分解力以外还可以除了分解力以外还可以分解位移分解位移:W=Flcos在力方向发生的位移在力方向发生的位移三、功1.1
3、.公式：公式：W=Flcos力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角（夹角（取取0180）的）的余弦这三者的余弦这三者的乘积。乘积。2.2.国际国际单位单位:焦耳焦耳（简称：焦（简称：焦符号：符号：J J）m=1Nmm=1Nm3 3.功是标量，没有方向，但有功是标量，没有方向，但有正负正负。“lcos”整体也可整体也可称为力方向上的位移称为力方向上的位移4.4.物理意义：物理意义：功功是是能量转化能量转化的量度的量度(过程量过程量)。（1 1）功是功是过程量过程量，对应一段时间或位移是，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果力
4、对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是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。哪个力在哪个过程对物体做的功。5.5.说明说明（2 2）公式）公式W=Fl cos只适用于计算只适用于计算恒恒力力的功，的功，l是物体是物体的的位移位移，不是路程不是路程。m mM M M MllF光滑水平面lF粗糙水平面F大小相同，l相同,角度也相同，哪种情况下拉力F做的功多?说明了一个力所做的功只由力和力的方向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它力作用,以及物体的运动情况均无关注意：注意：做功只做功只与与F、l、三者有关，三者有关，与物体的受力情况（是否受其它力、与物体的受力情况（是否受其它力、其
5、它力是否做功及做功多少）和运动形式（匀速或变速）无关，即其它力是否做功及做功多少）和运动形式（匀速或变速）无关，即力对物体做功具有独立性。力对物体做功具有独立性。计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功，不能张冠计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功，不能张冠李戴。李戴。力力F与位移与位移l必须具有同时性，即必须具有同时性，即l必须是力必须是力F作用过程中的位移。作用过程中的位移。正功和负功02力与位移夹角为钝角(/2)/2，-1cos0，W=Flcos0即力对物体做负功或“物体克服某力做功(取绝对值)”力与位移夹角为锐角(0/2)00，W=Flcos0即力对物体做正功阅读课文
6、完成下表cosW物理意义=/2/2/2cos=0cos0cos0W=0W0W0表示力表示力F对物体不做功对物体不做功表示力表示力F对物体做对物体做正功正功表示力表示力F对物体做对物体做负功负功W=F l cos若物体做若物体做直线运动直线运动，由，由力和位移夹角力和位移夹角来判断来判断若物体做若物体做曲线运动曲线运动，由，由力和速度夹角力和速度夹角来判断来判断正功和负功 1.1.1.1.正负不表示方向，正负不表示方向，正负不表示方向，正负不表示方向，也不表示大小。也不表示大小。也不表示大小。也不表示大小。负功的物理意义负功的物理意义负功的物理意义负功的物理意义:正功的物理意义正功的物理意义正功
7、的物理意义正功的物理意义:表示该力是动力；表示该力是动力；表示该力是动力；表示该力是动力；表示该力是阻力。表示该力是阻力。表示该力是阻力。表示该力是阻力。F F1 1A AF F2 2B B如：如：8J 8J 5J 5J 2.2.2.2.某力做多少某力做多少某力做多少某力做多少负功负功负功负功，也可说成也可说成“物体物体克服克服该力做多少功该力做多少功”（取绝对值）。（取绝对值）。v vf=5Nf=5Nl=2ml=2mA AB B不做功的情况1.有力无距离2.有距离无力3.力与运动方向垂直几个力对物体做的总功03我们学习了一个力对物体所做我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力
8、的功的求解方法，而物体所受的力往往往往不止一个不止一个，那么如何求解这，那么如何求解这几几个力个力对物体所做的功呢？对物体所做的功呢？求总功的两种方法1.1.分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和代数和。即：。即：2.2.先求出物体所受的先求出物体所受的合力合力，然后再求出合力的功，即：，然后再求出合力的功，即：W总总=F合合Lcos注意：注意：（1）应用）应用F合合l cos时各力必须同时作用在物体上，即发生位移时各力必须同时作用在物体上，即发生位移l 的过程中，物体的过程中，物体所受的各力均没有变化所受的各力均没有变化。（2）无论哪种方法都必
9、须进行正确的受力分析！）无论哪种方法都必须进行正确的受力分析！【例题例题】质量为质量为m=3kg的物体放在水平面上，在与水平方向成的物体放在水平面上，在与水平方向成370角的拉力角的拉力F=20N作用下匀加速运动，通过位移作用下匀加速运动，通过位移S=2m的过程中，物体所受摩擦力大小为的过程中，物体所受摩擦力大小为6N。（cos370=0.8）求：）求：WG=0JWN=0JWf=-fS=-12JW总=WG+WN+Wf+WF=20J（1）重力对物体做的功）重力对物体做的功（2）支持力对物体做的功）支持力对物体做的功（3）摩擦力对物体做的功）摩擦力对物体做的功（4）拉力对物体做的功）拉力对物体做的
10、功（5）合力对物体做的总功）合力对物体做的总功W总=F合S=20J方法一方法一方法二方法二WF=FScos370=32JW总=20JFNGf【例题例题】如图所示，一个质量为如图所示，一个质量为m木块，放在倾角为木块，放在倾角为的斜面上，当斜面与木块保持的斜面上，当斜面与木块保持相对静止，沿水平方向向左匀速移动距离相对静止，沿水平方向向左匀速移动距离L的过程中，作用在木块上的各个力分别做的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？合力做功又是多少？功多少？合力做功又是多少？v v)LmgFfFN解：沿斜面建立直角坐标系将重力正交分解，由于物体相对斜面静止而在水平面上做匀速运动，根据力的平衡条件可
11、得斜面对木块的支持力FN为FNmgcos斜面对木块的静摩擦力Ffmgsin支持力FN和位移s间的夹角为(90)则支持力做的功W1FNLcos(90-)mgLsincos摩擦力Ff与位移的夹角为(180)，则静摩擦力做的功W2FfLcos(180)-mgLsincos重力与位移的夹角为90，则重力做的功WGmgscos900合力做的功等于各个力做功的代数和，即WW1W2WG mgscossin（-mgssincos）0 0拓展学习04一、作用力与反作用力做功思考：思考：作用力和反作用力做功一定是大小相等作用力和反作用力做功一定是大小相等,正负相反吗正负相反吗?如果如果不是，那他们的做功情况有哪些
12、？不是，那他们的做功情况有哪些？S S S SN N N NS S S SN N N N作用力和反作用力做功，其大小作用力和反作用力做功，其大小不一定相等不一定相等，正负也，正负也不一定相反不一定相反。3.作用力与反作用力等大反向，但是作用力与反作用力等大反向，但是W=Flcos，故故作用力与反作用力做功不一定作用力与反作用力做功不一定相等、也不一定一正一负相等、也不一定一正一负2.作用力与反作用力可同时做正功或同时做负功。（例如磁铁间或者两车相撞时）作用力与反作用力可同时做正功或同时做负功。（例如磁铁间或者两车相撞时）1、作用力与反作用力同时存在，作用力做功时，反作用力可能做功，也可能不、作
13、用力与反作用力同时存在，作用力做功时，反作用力可能做功，也可能不做功，可能做正功，也可能做负功。做功，可能做正功，也可能做负功。反之亦然。反之亦然。小结：作用力和反作用力做功的特点小结：作用力和反作用力做功的特点v v0 0v v0 0m m思考：思考：滑动摩擦力一定做负功吗滑动摩擦力一定做负功吗?M M M ML LM ML Lm mM M M Mv v0 0m m滑动摩擦力可以做滑动摩擦力可以做正功正功，也可以做，也可以做负功负功，还可以，还可以不做功不做功。二、滑动摩擦力做功当摩擦力与速度方向当摩擦力与速度方向相反相反时，摩擦力做时，摩擦力做负功负功。如。如行驶的汽车行驶的汽车当摩擦力与
14、速度方向当摩擦力与速度方向相同相同时摩擦力做时摩擦力做正功正功。如如人走路时鞋底与地面的摩擦力人走路时鞋底与地面的摩擦力。(3)一对滑动摩擦力的总功：一对滑动摩擦力的总功：W总总=-fS其中其中S为为相对位移相对位移或者或者物体间的物体间的相对路程相对路程（与两物体（与两物体对地路程对地路程不同不同）(4)摩擦生热摩擦生热Q=W总总=fS（S为为相对位移相对位移或者或者物体间的物体间的相对路程相对路程）(2）滑动摩擦力、空气阻力）滑动摩擦力、空气阻力(与速度始终反向与速度始终反向)等做功，等做功，在曲线运动或往返在曲线运动或往返运动时等于运动时等于力力和和路程路程（不是位移）的乘积：（不是位移
15、）的乘积：W=f s路路（与运动的路径有关）（与运动的路径有关）小结：小结：滑动摩擦力滑动摩擦力做功的特点做功的特点（1）滑动摩擦力）滑动摩擦力可可以做以做正正功，也功，也可可以做以做负负功，还功，还可可以以不不做功。做功。【例题例题】ABAB两物体叠放在光滑水平面上，两物体叠放在光滑水平面上，A A物体用线系在墙上，物体用线系在墙上，B B 物物体在力体在力 F F作用下向右运动，则作用下向右运动，则f f1 1对对A A功，功，f f2 2对对B B做做功。功。FBAf1f2不做不做负负【例题例题】如图所示，质量为如图所示，质量为m的小物体，从高为的小物体，从高为h、底边长为、底边长为L的
16、固定粗糙斜面顶端的固定粗糙斜面顶端由静止开始沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为由静止开始沿斜面下滑，物体与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为，重力加速度为g，在物体，在物体从斜面顶端滑至斜面底端的过程中，摩擦力所做的功为从斜面顶端滑至斜面底端的过程中，摩擦力所做的功为()mgFNf结论：物体沿斜面运动过程中，所受滑动摩擦力做功结论：物体沿斜面运动过程中，所受滑动摩擦力做功大小大小等于物体在水平面上所受等于物体在水平面上所受滑动摩擦力的大小滑动摩擦力的大小mg与斜面长度在水平面上的投影与斜面长度在水平面上的投影L的乘积。即：的乘积。即：wf=mgLAmgBCmgLDmg解解:设斜面倾角为设斜面倾角为，根据功的公式，根据功的公式，摩擦力所做的功摩擦力所做的功C正确。正确。三、静摩擦力做功F FA AB B B B思考：思考：静摩擦力一定不做功吗静摩擦力一定不做功吗静摩擦力一定不做功吗静摩擦力一定不做功吗?如图，如图，A A和和B B相对静止相对静止,一起加速运动一起加速运动静摩擦力静摩擦力对对A A做负功做负功：L L静摩擦力静摩擦力对做正功对做正功：L L 静静静静摩擦力可以做摩擦力
