高一物理機(jī)械功（魯科版必修）

2023/12/13第一節(jié)機(jī)械功2023/12/13教學(xué)過(guò)程：(啟發(fā)引入)

在初中我們已經(jīng)學(xué)過(guò)功的初步知識(shí)，一個(gè)物體受到力的作用，如果在力的方向上發(fā)生一段位移，我們就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。請(qǐng)同學(xué)們舉例說(shuō)明力對(duì)物體做了功。2023/12/131、作用在物體上的力。2、物體在力的方向上產(chǎn)生一段距離。一、做功的兩個(gè)不可缺少的因素3、功的計(jì)算公式：W=F×S功的單位：焦耳，用符號(hào)“J”表示。功是標(biāo)量1J=1N×m2023/12/13

二、功的公式思考：當(dāng)力的方向與位移方向有一夾角，如何求功呢？SW=FSCOSαα是力的方向與位移方向的夾角FαFαF1F2AB2023/12/131、辨認(rèn)力的方向與位移方向的夾角αFS甲答案：ααFS乙答案：π-ααFS丙答案：ααFS丁答案：π-α

2023/12/132、技巧：尋找“夾角α”可以將力的方向向位移方向旋轉(zhuǎn)，當(dāng)力的方向與位移方向相同時(shí)，力的方向所轉(zhuǎn)過(guò)的角度就是力與位移方向的夾角。2023/12/13三、正功和負(fù)功

功的公式：W=FSCOSα討論：1、當(dāng)α=0時(shí)，COSα=1，W=FS和我們?cè)诔踔袑W(xué)過(guò)的功的公式相同。2、當(dāng)α=π/2時(shí)，COSα=0，W=0這時(shí)我們就說(shuō)力對(duì)物體沒(méi)做功。舉例。3、當(dāng)α<π/2時(shí)，COSα>0，W>0這時(shí)我們就說(shuō)力對(duì)物體做正功。舉例。4、當(dāng)π/2<α≤π時(shí)，COSα<0，W<0這時(shí)我們就說(shuō)力對(duì)物體做負(fù)功。舉例。2023/12/13αSF例1：如圖所示，質(zhì)量為m的物體在力F的作用下，在水平面上發(fā)生的位移為S，物體與支持面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，問(wèn)：（1）物體受到哪些力的作用？（2）各個(gè)力對(duì)物體所做的功分別是多少？GNfWG=WN=0WF=FscosαWf=-μ(mg+Fsinα)s2023/12/13(1)、分別求出每個(gè)力所做的功，然后求出所有功的代數(shù)和。即：W總=W1+W2+……+Wn(2)、先求出物體所受的合力，然后再求出合力的功，即：W總=F合Scosα求力對(duì)物體所做的總功有兩種方法：四、總功2023/12/13

例題：一質(zhì)量為10kg的物體，放在動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2的水平支持面上，受到與水平方向成370角的斜向上方100N的拉力作用在水平方向發(fā)生5m的位移。求：（1）拉力所做的功。（2）外力對(duì)物體所做的總功。解：WF=FScos300=100×5×0.8J=400JWG=WN=0

Wf=fScos1800=-0.2×40×5J=-40JW總=WF+Wf=400J-40J=360J2023/12/13我們所學(xué)的功的計(jì)算公式是物體受恒力作用時(shí)，力對(duì)物體所做功的公式。如果作用在物體上的力是變力，或者物體運(yùn)動(dòng)的軌跡是曲線，如何求功呢？請(qǐng)同學(xué)們閱讀教材后回答。五、變力所做的功：我們可以把位移分成許多小段，在每小段都足夠小，可以認(rèn)為是直線。物體通過(guò)每小段的時(shí)間足夠短，力的變化很小，可以認(rèn)為力為恒力，這樣，對(duì)每一小段，就可利用公式W=Fscosα計(jì)算功。再把所有的功都加起來(lái)，就是變力所做的功。FAB2023/12/13計(jì)算恒力的功公式：W=FScosα功是標(biāo)量。功的正、負(fù)不表示功的大小，也不表示功的方向。能說(shuō)明這