《追尋守恒量》市賽獲獎(jiǎng)

第七章機(jī)械能守恒定律§2功●引入新課觀察課本第52頁(yè)圖7.2-1

如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化，這個(gè)力一定對(duì)物體做了功。起重機(jī)提起貨物，貨物在起重機(jī)拉力的作用下發(fā)生一段位移。列車(chē)在機(jī)車(chē)牽引力的作用下發(fā)生一段位移。彈簧在手的壓力下發(fā)生形變，產(chǎn)生了一段位移。●進(jìn)行新課一.功1.功的概念：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，物理學(xué)中就說(shuō)這個(gè)力對(duì)物體做了功。2.兩個(gè)要素⑴作用在物體上的力⑵物體在力的方向上的位移3.功的公式⑴力F與發(fā)生的位移l同向⑵力F與發(fā)生的位移l垂直

W=FlW=0問(wèn)：如F、l成任意角度，怎樣計(jì)算F做的功？⑶力F與發(fā)生的位移l成任意角度W=Flcosα注意：⑴W表示力對(duì)物體所做的功，F(xiàn)表示物體所受到的力的大小，l物體所發(fā)生的位移的大小，α力F和位移之間的夾角。⑵在SI制中，功的單位焦1J=1N·m。在用功的公式計(jì)算時(shí)，各量要求統(tǒng)一采用國(guó)際單位制。問(wèn)小結(jié)（1）公式是否適用變力做功情形？適用條件：只適用于恒力做功（2）上例中在F恒定的情況下勻速和加速完成上述過(guò)程，F(xiàn)所做的功是否不同？做功與物體的運(yùn)動(dòng)形式（勻速或變速）無(wú)關(guān)，也就是說(shuō)，當(dāng)F、l及其夾角α確定后，功W就有確定值。（3）如圖，木板靜止在光滑的水平面上，一木塊沖上其粗糙表面，滑行一段時(shí)間后，兩者相對(duì)位移為l，問(wèn)滑動(dòng)摩擦力對(duì)木塊做的功為多少？關(guān)于位移。由于在不同的參考系中位移不同，因此對(duì)不同的參考系同一過(guò)程算出的功也會(huì)不同，為了避免這種“不確定性”，一般在中學(xué)階段我們計(jì)算功都以地面為參考系。二、對(duì)功的理解1.正功和負(fù)功①當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直時(shí)，力F不做功；②當(dāng)α＜π/2時(shí)，cosα＞0

W＞0。這表示力F對(duì)物體做正功；③當(dāng)π/2＜α≤π時(shí)，cosα＜0，W＜0。這表示力F對(duì)物體做負(fù)功。（或說(shuō)成是物體克服力F做功）2.功的物理意義〖實(shí)例〗a．一輛手推車(chē)上裝有很多貨物，搬運(yùn)工推車(chē)要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會(huì)兒，然后有了力氣再推車(chē)走。b．如果要你將重物從一樓向六樓上搬，搬運(yùn)過(guò)程中會(huì)有什么感覺(jué)？這兩個(gè)實(shí)例說(shuō)明了什么？功的物理意義：能量變化的過(guò)程必然伴隨做功過(guò)程；做功越多，能量變化的就越多。即：F做正功→促使物體運(yùn)動(dòng)→F是動(dòng)力

即：F做正功→促使物體運(yùn)動(dòng)→F是阻力

正功的物理意義：力對(duì)物體做功向物體提供能量，即受力物體獲得了能量。負(fù)功的物理意義：物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價(jià))，即負(fù)功表示物體失去了能量。正功和負(fù)功的正負(fù)號(hào)表示方向相反？正功和負(fù)功的正負(fù)號(hào)代表了正負(fù)功的大小？你能通過(guò)公式分析什么情況下F做的功最大，什么情況下F不做功？討論功是標(biāo)量

正功和負(fù)功的正負(fù)號(hào)既不代表方向也不代表大小，僅表示做功的不同效果。當(dāng)α=π/2時(shí)，F(xiàn)不做功；α=0或π時(shí)，F(xiàn)做功最大。【例】一個(gè)質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移動(dòng)的距離為l=5m，物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力F阻=100N，求拉力F和滑動(dòng)摩擦力F阻做的功？

F37°F阻v

在日常生活中，一個(gè)物體往往是在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí)，那么如何計(jì)算這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功。

思考與討論F阻GF拉FN課堂小結(jié)功的公式W=Flcosα，其中W表示力對(duì)物體所做的功