物理：7.2功課件(新人教版必修2)

1、 功導(dǎo)入:神奇的機(jī)械一、一、 功的概念功的概念 如果一個(gè)物體受到力的作用如果一個(gè)物體受到力的作用, 并且在力的方向上發(fā)生了位移并且在力的方向上發(fā)生了位移, 我我們就說們就說這個(gè)力這個(gè)力對(duì)物體做了功對(duì)物體做了功. 舉例說明舉例說明判斷:有無做功紋絲紋絲不動(dòng)不動(dòng)!勻速勻速真辛真辛苦苦力與位移方向相同，力做功力與位移方向相同，力做功力與位移方向垂直，力與位移方向垂直，在豎直方向上有力在豎直方向上有力但沒有位移故力不但沒有位移故力不做功做功歸納歸納: :做功的兩個(gè)必要條件做功的兩個(gè)必要條件 （1 1）作用在物體上的力）作用在物體上的力 （2 2）物體在）物體在力的方向力的方向發(fā)生一段位移發(fā)生一段位移這

2、兩個(gè)條件是嚴(yán)格的，缺一不可這兩個(gè)條件是嚴(yán)格的，缺一不可 ！二、功的表達(dá)式二、功的表達(dá)式 1、力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致、力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致 物體物體m在水平力在水平力F的作用下水平向前行駛的位移為的作用下水平向前行駛的位移為S，如圖所示，則力如圖所示，則力F對(duì)物體所做的功為：對(duì)物體所做的功為： W=FS F表示力的大小，表示力的大小，S表示位移的大小，表示位移的大小，W表示力對(duì)物體所表示力對(duì)物體所做的功做的功 如何求一個(gè)力做了多少功呢？如何求一個(gè)力做了多少功呢？2、如果力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直、如果力的方向與運(yùn)動(dòng)方向垂直 當(dāng)力的方向跟位移方向垂直時(shí)，物體在力的方向上當(dāng)力的方向跟位移方

3、向垂直時(shí)，物體在力的方向上沒有發(fā)生位移，力對(duì)物體不做功，即做功為零。沒有發(fā)生位移，力對(duì)物體不做功，即做功為零。 即即 W 0F F勻速運(yùn)動(dòng)勻速運(yùn)動(dòng)S3、當(dāng)力的方向與位移方向成某一角度、當(dāng)力的方向與位移方向成某一角度時(shí)時(shí) 物體物體m在與水平方向成在與水平方向成角的力角的力F的作用下，沿水平的作用下，沿水平方向向前行駛的距離為方向向前行駛的距離為S，如圖所示，求力，如圖所示，求力F對(duì)物體對(duì)物體所做的功。所做的功。 SFFFFF分析：分析：根據(jù)力的等效性原理根據(jù)力的等效性原理,可以可以把計(jì)算把計(jì)算F做功的問題轉(zhuǎn)化為做功的問題轉(zhuǎn)化為分別求分別求F1和和F2做功的問題做功的問題W1= F1S= F CO

4、SSW2 = 0W = W1 + W2W = F SCOS 拉力拉力F做的功做的功W = ？F2F1理解：在位移方向的分力與位移的乘積理解：在位移方向的分力與位移的乘積1 1、公式：、公式：W = F S cosW=Fscos，其中，其中為為F與與s的夾角，的夾角，F(xiàn)是力的是力的大小，大小，s一般是物體相對(duì)地面的位移，而不是一般是物體相對(duì)地面的位移，而不是相對(duì)于和它接觸的物體的位移相對(duì)于和它接觸的物體的位移.（力的作用點(diǎn)（力的作用點(diǎn)發(fā)生的位移）發(fā)生的位移）功的公式：功的公式：2 2、單位、單位國際單位：焦耳（焦）國際單位：焦耳（焦）單位符號(hào)：?jiǎn)挝环?hào)：J Jm=1Nm5.適用條件適用條件:公式

5、公式只只適用于適用于恒力恒力做功做功.即力的大小和方即力的大小和方向恒定且受力物體沿著確定直線運(yùn)動(dòng)。（力和位移的向恒定且受力物體沿著確定直線運(yùn)動(dòng)。（力和位移的夾角恒定）夾角恒定）4.功是過程量。計(jì)算功時(shí)必須明確是哪個(gè)力在哪個(gè)過功是過程量。計(jì)算功時(shí)必須明確是哪個(gè)力在哪個(gè)過程中對(duì)哪個(gè)物體做功。程中對(duì)哪個(gè)物體做功。3.物理意義：一個(gè)力做的功等于這個(gè)力的大小、位物理意義：一個(gè)力做的功等于這個(gè)力的大小、位移的大小、力的方向和位移的方向的夾角的余弦、移的大小、力的方向和位移的方向的夾角的余弦、這三者的乘積。恒力做功多少只與、及二者夾這三者的乘積。恒力做功多少只與、及二者夾角余弦有關(guān)，而與物體的加速度大小、

6、速度大小、角余弦有關(guān)，而與物體的加速度大小、速度大小、運(yùn)動(dòng)時(shí)間長短等都無關(guān)，即與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無關(guān)，運(yùn)動(dòng)時(shí)間長短等都無關(guān)，即與物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)無關(guān)，同時(shí)與有無其它力做功也無關(guān)。同時(shí)與有無其它力做功也無關(guān)。6.6.功是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但是有正負(fù)功是標(biāo)量，只有大小，沒有方向，但是有正負(fù). .當(dāng)當(dāng)009090時(shí)時(shí)cos0cos0 ,WW0 0，力對(duì)物體做正功；，力對(duì)物體做正功；若物體做直線運(yùn)動(dòng)，由若物體做直線運(yùn)動(dòng)，由力和位移夾角力和位移夾角來判斷較方便。來判斷較方便。當(dāng)當(dāng)=90=90時(shí)，時(shí)，cos=0cos=0、W=0W=0，力對(duì)物體不做功；，力對(duì)物體不做功；當(dāng)當(dāng)9090180180時(shí)，時(shí)，

7、 cos0cos0 ,WW0 0，力對(duì)物體，力對(duì)物體做負(fù)功或說成物體克服這個(gè)力做功做負(fù)功或說成物體克服這個(gè)力做功. .若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，利用若物體做曲線運(yùn)動(dòng)，利用力和速度的夾角力和速度的夾角來判斷做。來判斷做。 時(shí)，力對(duì)物體做正功；時(shí)，力對(duì)物體做正功； 時(shí)，力對(duì)物體不做功。時(shí)，力對(duì)物體不做功。 時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功（或物時(shí)，力對(duì)物體做負(fù)功（或物體克服力做功）。體克服力做功）。正功的意義是：力對(duì)物體做正功，表明此力的正功的意義是：力對(duì)物體做正功，表明此力的效果是促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng)，是動(dòng)力做功。效果是促進(jìn)物體的運(yùn)動(dòng)，是動(dòng)力做功。負(fù)功的意義是：力對(duì)物體做負(fù)功，表明此負(fù)功的意義是：力對(duì)物體做負(fù)功，表明此力的

8、效果是阻礙了物體運(yùn)動(dòng)，是阻力做功。力的效果是阻礙了物體運(yùn)動(dòng)，是阻力做功。功是標(biāo)量，但有正負(fù)。功的正負(fù)只表示力做功的效果功是標(biāo)量，但有正負(fù)。功的正負(fù)只表示力做功的效果, 決決不表示方向不表示方向 ,也不表示大小。即：表示是也不表示大小。即：表示是動(dòng)力或阻力做功。動(dòng)力或阻力做功。一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，也可說成物體克一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，也可說成物體克服這個(gè)力做了功（正值）服這個(gè)力做了功（正值） 例：某一物體以一定初速度在粗糙水平面做例：某一物體以一定初速度在粗糙水平面做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若阻力做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，若阻力做20J功，功，也可以講物體克服阻力做了也可以講物體克服阻力做了20J功。功。比較比較8

9、J的功與的功與5J的功誰大？的功誰大？總功等于各個(gè)力對(duì)物體所做功的總功等于各個(gè)力對(duì)物體所做功的代代數(shù)和數(shù)和，也等于，也等于合力合力對(duì)物體所做的功。對(duì)物體所做的功。三三、求總功求總功練習(xí)：在光滑水平面上，物體受到兩個(gè)沿水練習(xí)：在光滑水平面上，物體受到兩個(gè)沿水平方向互相垂直的大小分別為平方向互相垂直的大小分別為3N3N和和4N4N的恒力，的恒力，從靜止開始運(yùn)動(dòng)從靜止開始運(yùn)動(dòng)10m,10m,求每個(gè)力做的功和合力求每個(gè)力做的功和合力做的功。做的功。由上可知，總功的計(jì)算是標(biāo)量運(yùn)算，不符合由上可知，總功的計(jì)算是標(biāo)量運(yùn)算，不符合平行四邊形定則平行四邊形定則 1、 用水平恒力用水平恒力F作用于質(zhì)量為作用于質(zhì)量

10、為M的物體，的物體，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)距離使之在光滑的水平面上沿力的方向移動(dòng)距離l，恒力做功為恒力做功為W1，再用該恒力作用于質(zhì)量為，再用該恒力作用于質(zhì)量為m(mw2 B w1w2 C w1=w2 D 無法判斷無法判斷 C本題說明了一個(gè)力所做的功只由力和力的方本題說明了一個(gè)力所做的功只由力和力的方向上發(fā)生的位移決定向上發(fā)生的位移決定, ,跟物體是否還受到其跟物體是否還受到其它力作用它力作用, ,以及物體的運(yùn)動(dòng)情況均無關(guān)以及物體的運(yùn)動(dòng)情況均無關(guān)若將位移若將位移 S 分解分解,結(jié)果如何結(jié)果如何?FSS1S290。S1=ScosS2=S sinW1= FS 1= F Scos W2= 0W= F Scos 理解：力與位移在力的方向的分量的乘積理解：力與