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1、温故而知新温故而知新: :初中时学过的功的概念初中时学过的功的概念1功：一个物体受到功：一个物体受到_的作用，如的作用，如果在果在 上通过一段上通过一段_，这，这个力就对物体做了功；个力就对物体做了功；2功的单位：功的单位：_，符号，符号_；4做功的两个不可缺少的因素：做功的两个不可缺少的因素： 和和 ；3公式：公式： _ 力力力的方向力的方向距离距离力力在力的方向上通过一段距离在力的方向上通过一段距离焦耳焦耳JW=FS学习目标：学习目标：1.理解功的概念，知道力对物体做功的条件理解功的概念，知道力对物体做功的条件2能推导功的一般计算式并能用它计算力对物能推导功的一般计算式并能用它计算力对物体
2、做的功体做的功3知道正功、负功的概念，并知道在什么条件知道正功、负功的概念，并知道在什么条件下力对物体做正功，在什么条件下力对物体做下力对物体做正功，在什么条件下力对物体做负功负功（此）（此）一一一一. .功的概念功的概念功的概念功的概念1. 1.功的定义：功的定义：功的定义：功的定义： 一个物体如果受到力的作用，并在力的方向上发生一一个物体如果受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，物理学中就说此力对物体作了功。段位移，物理学中就说此力对物体作了功。【观察与思考观察与思考观察与思考观察与思考】 在下述机械或人的工作过程中，有什么共同特点？在下述机械或人的工作过程中，有什么共同特点？ 1.
3、1.机械或人给工作对象施以力的作用；机械或人给工作对象施以力的作用； 2. 2.工作对象沿力的方向发生了位移。工作对象沿力的方向发生了位移。2. 2.作功的要素：作功的要素：作功的要素：作功的要素： 力力力力和和在在在在 力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移。3. 3.谈做功一定要清楚是哪个力对物体做的功。谈做功一定要清楚是哪个力对物体做的功。谈做功一定要清楚是哪个力对物体做的功。谈做功一定要清楚是哪个力对物体做的功。4. 4.功是一个功是一个功是一个功是一个过程量过程量过程量过程量反映了力在过程中对空间位移的积累。反映了力在过程中对空间位移的积累。
4、这个定义与初这个定义与初中时定义有什中时定义有什么不同呢？么不同呢？对应对应性性位移位移【讨论与交流讨论与交流讨论与交流讨论与交流1 1】 下下面面三三幅幅图图片片所所描描述述的的情情景景中中，判判断断“人人是是否否对对物物体做了功呢体做了功呢”？ 作功的两要素（作功的两要素（力力和在和在此力的方向上发生的此力的方向上发生的位移位移）就是判断就是判断此力此力是否做功的是否做功的依据依据。一一一一. .功的概念功的概念功的概念功的概念有做功有做功没有做功没有做功SFF有力，并在力的方有力，并在力的方向有位移向有位移没有做功没有做功有力，但没有有力，但没有位移位移有力，也有位有力，也有位移，但方向
5、？移，但方向？SF情况情况1:1:力与位移在同一方向力与位移在同一方向例例: :如图所示如图所示, ,物体在方向向右物体在方向向右F=5NF=5N的恒定水平作用力下的恒定水平作用力下, , 在在光滑的地面上向前运动了光滑的地面上向前运动了S=2mS=2m的位移的位移, ,求力求力F F对物体所做的功对物体所做的功当力当力F F的方向与物体位移的方向与物体位移S S的的方向一致时：方向一致时： W=FSW=FS解解: W=Fs=5: W=Fs=52J=10J2J=10J思考思考: :如果地面不是光滑的如果地面不是光滑的,f=2N,f=2N时时, ,其它条件不变，恒力其它条件不变，恒力F=5F=5
6、对物体做的功有没有改变对物体做的功有没有改变? ?建议从公式出发来考虑。建议从公式出发来考虑。不变不变! !二二二二. .功的计算功的计算功的计算功的计算W=Fs=5W=Fs=52J=10J2J=10J 一一个个力力所所做做的的功功只只由由这这个个力力和和此此力力的的方方向向上上发发生生的的位位移移决决定定。跟跟物物体体是是否否还还受受到到其其它它力力作作用用, ,以以及及物物体的运动情况（加速、减速等）均体的运动情况（加速、减速等）均无关无关。情况情况2:2:力的方向与位移的方向垂直力的方向与位移的方向垂直GN 如图如图: :木块在向右木块在向右运动的过程中运动的过程中, ,支持支持力力N
7、N与重力与重力G G做功吗做功吗? ? 当当力力的的方方向向跟跟位位移移方方向向垂垂直直时时，物物体体在在力力的的方方向向上上没没有有发发生生位位移移，力力对对物物体体不不做功，或者说，做功为零。即做功，或者说，做功为零。即: :W=FS=0 W=FS=0 二二二二. .功的计算功的计算功的计算功的计算情况情况3:3:当力的方向与位移的方向成一角度当力的方向与位移的方向成一角度【思思思思考考考考】能能能能否否否否直直直直接接接接 应应应应 用用用用 W=FSW=FS计计计计算算算算？若若若若不不不不行行行行又又又又如如如如何处理？何处理？何处理？何处理？ 根根据据力力的的等等效效性性原原理理,
8、 ,可可以以把把计计算算F F做做功功的的问问题题转化为分别求转化为分别求水平分力水平分力F F1 1和和竖直分力竖直分力F F2 2做功的问题。做功的问题。F F2 2水平分力做的功水平分力做的功:W:W1 1=F=F1 1s s= =FCOSFCOSs s= = F Fs scoscos竖直分力做的功竖直分力做的功:W:W2 2 =F=F2 2s=0s=0因此力因此力F F做的功等效于做的功等效于W=FScosF F1 1二二二二. .功的计算功的计算功的计算功的计算回忆：分力与合力有什么关系？回忆：分力与合力有什么关系？【说明说明】公式中各量的物理意义：公式中各量的物理意义：W WF F
9、: :力力F F对物体所做的功对物体所做的功. . 单位单位: :焦耳焦耳(J)(J) ( (功是功是标量标量，1J=1N1J=1Nm )m )F:F:所求做功的该力所求做功的该力F F大小大小, ,而不是其它外力而不是其它外力. . 单位单位: :牛顿牛顿(N)(N)S:S:物体发生对地的位移的物体发生对地的位移的大小大小. . 单位单位: :米米(m)(m) : : F、S正方向正方向正方向正方向之间的夹角之间的夹角. .（0 00 01801800 0）WF=FScos二二二二. .功的计算功的计算功的计算功的计算 力对物体所做的功等于力的大小，位力对物体所做的功等于力的大小，位移大小以
10、及力和位移夹角的余弦的乘积。移大小以及力和位移夹角的余弦的乘积。公式公式W=W=F F S S coscos只适用于的只适用于的恒力恒力(大小和方向均不大小和方向均不变变)所做的功。所做的功。 力的方向与位移方向的夹角力的方向与位移方向的夹角300FS甲甲答案：答案： =300300FS乙乙370FS丙丙300FS丁丁找一找：找一找： 找夹角的方法找夹角的方法:先将力先将力F与位移与位移S进行进行共点共点处理，处理，F与与S正方向的夹角就是正方向的夹角就是。千万别以为题目给出的角。千万别以为题目给出的角度就是公式中的度就是公式中的，这是一个，这是一个失分点失分点。答案：答案： =150即时突破
11、即时突破即时突破即时突破答案：答案： =150答案：答案： =370的取值的取值COSCOSW W物理意义物理意义=90=900 090900 090900 01801800 0COSCOS= 0= 0COSCOS0 0COSCOS0 0W=0W=0W W0 0W W0 0表示表示力力F F对对物体物体不做功不做功表示表示力力F F做做正功，正功，动力动力表示表示力力F F做做负功，负功，阻力阻力是是F F、s s正向间的夹角，它正向间的夹角，它决定了决定了W W的的正负正负W=FScos三三三三. .功的正负功的正负功的正负功的正负1 1、当一个力对物体的做功为正时、当一个力对物体的做功为正
12、时, ,表示这个力是表示这个力是促进促进物体的运动物体的运动, ,力的作用效果为力的作用效果为动力。动力。2 2、当一个力对物体的做功为负时、当一个力对物体的做功为负时, ,表示这个力是表示这个力是阻碍阻碍物体的运动物体的运动, ,力的作用效果为力的作用效果为阻力。阻力。正负功的含义正负功的含义: :3 3、功是标量、功是标量, ,其正负即不表示方向其正负即不表示方向, ,也不表示大也不表示大小小, ,而是用来表示力不同的而是用来表示力不同的作用效果。作用效果。三三三三. .功的正负功的正负功的正负功的正负一个力对物体做负功，往往有两种说法一个力对物体做负功，往往有两种说法: :可以可以说成这
13、个力做了多少焦的负功说成这个力做了多少焦的负功, ,也可以说物体也可以说物体克服这个力做了多少焦的功克服这个力做了多少焦的功( (正值正值) )放在水平地面上的物体放在水平地面上的物体, ,在在F=10NF=10N的水平拉力作的水平拉力作用下匀速向右前进了用下匀速向右前进了4m,4m,求地面摩擦力对物体求地面摩擦力对物体所做的功？所做的功？F=10N表述二表述二: :物体克服地面摩擦力做了物体克服地面摩擦力做了40J40J的功的功解解: :由于物体匀速向右运动由于物体匀速向右运动,f=F=10N,f=F=10NfWf=fScos180 =10=10 4 4 ( (1)J=-40J1)J=-40
14、J表述一表述一: :摩擦力对物体做了摩擦力对物体做了40J40J的功的功三三三三. .功的正负功的正负功的正负功的正负S=4m方法一：先求每一个力所做的功，再方法一：先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；求它们的代数和；方法二：先求合力，再求合力所做的功。方法二：先求合力，再求合力所做的功。几个力做功的计算几个力做功的计算总功等于几个力对一个物体做功的总功等于几个力对一个物体做功的代数和代数和，等于这几个力的等于这几个力的合力合力对物体所做的功对物体所做的功总功的求法总功的求法例例: :在在倾倾角角为为3030的的斜斜面面上上, ,有有一一箱箱子子重重1N,1N,在在大大小小为为2N,2N,
15、方方向向沿沿斜斜面面向向上上的的拉拉力力F F作作用用下下, ,沿沿斜斜面面向向上上前前进进了了10m.10m.求这个过程中拉力求这个过程中拉力F F所做的功所做的功? ?重力所做功重力所做功? ?分分析析：1.运运用用公公式式计计算算一一定定要要注注意意一一一一对对应应性性，要要清清楚楚题题目目问问哪哪一一个个力力做做功功，建建议议在在W上加上加下标下标来提醒自己。来提醒自己。2.此力是否是恒力？力的大小？此力是否是恒力？力的大小？3.各力对应位移各力对应位移S的大小？的大小？4.F与与S正方向夹角正方向夹角是多少？是多少？ “作图作图”辅助辅助解：解：拉力拉力F F做功做功: :=2=20
16、J30 F=2NS=10mWWF F= =F F S S coscos 重力重力G G做功做功: :=1=-5JWWG G= =G G S S coscos G G=120 =120 二二二二. .功的计算功的计算功的计算功的计算101J10（-0.5）JWWF= =F F S S coscos 摩擦力摩擦力f f做功做功? ?支持力支持力N N做功做功? ?二二. .变力做功变力做功对于变力做功不能依定义式对于变力做功不能依定义式直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。1.1.可用（可用（微元法微元法）无限分小法无限分小法来求来求, ,
17、 过程无限分小后，过程无限分小后， 可认为每小段是恒力做功。可认为每小段是恒力做功。1 1、下列关于做功的说法中正确的是、下列关于做功的说法中正确的是 ：（：（ ）A A、凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功、凡是受力作用的物体，一定有力对物体做功B B、凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功、凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功C C、只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有、只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功力对物体做功D D、只要物体受力，又在力的方向上发生移，则一、只要物体受力，又在力的方向上发生移，则一定有力对物体做功定有力对物体做功D D即时反馈即时反馈即
18、时反馈即时反馈2 2、关于功的论述，下列说法中正确的是、关于功的论述，下列说法中正确的是: :（ ）A A、功是矢量，正、负表示方向、功是矢量，正、负表示方向 B B、功是标量，正号表示外力对物体做功，负、功是标量，正号表示外力对物体做功，负号表示物体克服外力做功号表示物体克服外力做功C C、力对物体做正功还是做负功，取决于力和、力对物体做正功还是做负功，取决于力和位移的方向关系位移的方向关系 。D D、-10J-10J的功比的功比+5J+5J的功少。的功少。E E、静摩擦力对物体一定不做功、静摩擦力对物体一定不做功F F、摩擦力一定做负功、摩擦力一定做负功BCBC即时反馈即时反馈即时反馈即时
19、反馈3 3、讨论力、讨论力F F在下列几种情况下做功的多少在下列几种情况下做功的多少? ? （ ）（1 1）用水平推力）用水平推力F F推质量是推质量是m m的物体在光滑水的物体在光滑水平面上前进了平面上前进了s s（2 2）用水平推力）用水平推力F F推质量为推质量为2m2m的物体沿动摩擦的物体沿动摩擦因数为因数为的水平面前进了的水平面前进了s s（3 3）斜面倾角为）斜面倾角为，与斜面平行的推力，与斜面平行的推力F F，推，推一个质量为一个质量为2m2m的物体沿粗糙斜面向上推进了的物体沿粗糙斜面向上推进了s s A A（3 3）做功最多）做功最多 B B（2 2）做功最多）做功最多 C C
20、做功相等做功相等 D D不能确定不能确定C CW=FScos即时反馈即时反馈即时反馈即时反馈利用公式判断，利用公式判断，利用公式判断，利用公式判断，高效！高效！高效！高效！物理量对应性物理量对应性物理量对应性物理量对应性这节课我学到了这节课我学到了: :1 1. .作用在物体上的力作用在物体上的力; ;2 2. .物体在力的方向上发生的位移物体在力的方向上发生的位移. .1、W = F s cos 2 2、其中、其中F F、s s只指大小只指大小是是F F、s s正方向间的夹角，正方向间的夹角，它它决定了决定了W W的的正负正负3、功是一个、功是一个标量标量,国际制单位为焦耳国际制单位为焦耳,
21、用用J表示表示1 1、力做、力做正功正功, ,促进促进物体的运动物体的运动, ,动力动力2、力做、力做负功负功, 阻碍阻碍物体的运动物体的运动, 阻力阻力1 1、这个力做了多少焦的负功、这个力做了多少焦的负功2 2、物体克服这个力做了多少焦的功、物体克服这个力做了多少焦的功四四四四. .课堂小结课堂小结课堂小结课堂小结1.1.做功的做功的两个因素两个因素2.2.如何如何计算功计算功3.3.正负正负功的物功的物理意义理意义4 4、如何表、如何表述一个力述一个力做了负功做了负功4 4、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? ?S SN N
22、S SN N作用力和反作用力做功，其大小不一定作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正负也不一定相反相等，正负也不一定相反课堂讨论课堂讨论3.3.一对相互作用力做功特点一对相互作用力做功特点: :一对相互作用力可以同时做正功，一对相互作用力可以同时做正功，一对相互作用力也可以同时做负功，一对相互作用力也可以同时做负功，一对相互作用力也可以作用力做正功，反作用力做负一对相互作用力也可以作用力做正功，反作用力做负功，功，一对相互作用力也可以作用力做正功，一对相互作用力也可以作用力做正功， 反作用力不反作用力不做功，做功，一对相互作用力也可以作用力做负功，一对相互作用力也可以作用力做负功， 反作用力不反作用力不做功，做功， 不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反，就不要以为作用力与反作用力大小相等、方向相反，就一定有作用力、反作用力的功数值相等，一正一负所一定有作用力、反作用力的功数值相等，一正一负所以以作用力与反作用力做功不一定相等作用力与反作用力做功不一定相等
