2023學(xué)年完整公開課版功的

1第七章機(jī)械能守恒定律2功吉林市實驗中學(xué)周志強(qiáng)2

3重點和難點1.理解功的概念，理解做功的兩個必要因素。（重點）2.掌握并能應(yīng)用功的公式分析計算實際問題。（重點）3.理解正功、負(fù)功的含義。（難點）4.知道怎樣計算幾個力對物體所做的總功

。（難點）

4木頭在起重機(jī)的拉力作用下

?能增加握力器在手的壓力作用下？能增加FFF列車在機(jī)車牽引力的作用下

?能增加二、功如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化，這個力一定對物體做了功。5功的物理意義做功過程是能量轉(zhuǎn)化過程，做功越多，能量轉(zhuǎn)化得越多，因而功是能量轉(zhuǎn)化的量度。能量是標(biāo)量，相應(yīng)功也是標(biāo)量。6Fl力做了功，力與位移方向相同力未做功，只有力而沒有位移FFl支持力未做功，力與位移方向垂直F物體靜止思考:做功不可缺少的因素有哪些？拉力做了功，力與位移方向有夾角探究1.力做功的必要因素7

結(jié)論：力做功的兩個必要因素：力物體在力的方向上發(fā)生位移功的概念如果一個物體受到力的作用,并且在力的方向上發(fā)生了位移,我們就說這個力對物體做了功。8（1）當(dāng)F與l同方向時:lABF探究2.推導(dǎo)功的表達(dá)式9lAB（2）當(dāng)F與l不同方向時，W=？FαFα根據(jù)力的等效性原理,可以把計算F做功的問題轉(zhuǎn)化為分別求F1和F2做功的問題W1=F1l=FCOSαlW2=0W=W1+W2W=Fl

COSαF1F210思考：若將位移l

分解,結(jié)果如何?Fll1l2αl1=lcosαl2=lsinαW1=Fl

1=Flcos

αW2=0W=F

lcosα90。W=W1+W2111、定義：W=Flcosα力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角余弦這三者的乘積二、功3、單位國際單位：焦耳（焦）單位符號：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m2、公式W表示力對物體所做的功，F(xiàn)表示物體所受到得力，Ｌ是物體所發(fā)生的位移，α是力F和位移Ｌ之間的夾角，求功時一定明確要求的是哪一個力在哪一段位移上做的功。功的計算時，各量要求統(tǒng)一采用國際單位制恒力12ABCA.W1=W2B.W1>W2C.W1<W2D.不能確定練習(xí).一個人先后用同樣大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分別在光滑和粗糙兩種不同的水平地面上前進(jìn)相同的距離。拉力F做的功分別為W1和W2

，則W1和W2的關(guān)系是（）A點撥：一個力所做的功,只由力和在力的方向上發(fā)生的位移決定,與其他無關(guān)。13FNGvα如小球在水平桌面上運(yùn)動時，重力G和支持力FN都跟位移方向垂直。G和FN不做功。探究3.正功和負(fù)功及其意義

(1)當(dāng)α＝90°時，W＝0,力對物體不做功（請舉例）14（2）當(dāng)0°＜α＜90°時，cosα＞0，W＞0，力對物體做正功。15吉尼斯世界紀(jì)錄強(qiáng)人拉動50噸的卡車強(qiáng)人在對汽車做正功嗎？起到了什么作用？16(3)當(dāng)90°＜α≤180°時，cosα＜0，W＜0，力對物體做負(fù)功。17αCOSαW物理意義α=π/2α＜π/2π/2＜α≤πCOSα=0COSα＞0COSα＜0W=0W＞0W＜0表示力F對物體不做功表示力F對物體做正功表示力F對物體做負(fù)功結(jié)合表格思考正功和負(fù)功的物理意義？18正功的意義是：力對物體做正功，表明此力的效果是促進(jìn)物體的運(yùn)動，是動力。負(fù)功的意義是：力對物體做負(fù)功，表明此力的效果是阻礙了物體運(yùn)動，是阻力。一個力對物體做負(fù)功，也可說成物體克服這個力做了功（正值）物理意義19練習(xí).關(guān)于功的論述，下列說法正確的是（）

A.大的力一定比小的力做的功多

B.+5J的功比-5J的功多

C.+10J的功比+5J的功多

D.+10J的功和-10J的功一樣多點撥：功的正負(fù)不表示功的大小CD20探究4.幾個力所做的總功的計算如圖，一個物體在拉力F的作用下，水平向右移動的位移為l，求各個力對物體做的功是多少；各個力對物體所做功的代數(shù)和是多少；物體所受的合力是多少；合力所做的功是多少？αFFNfGl21解：重力和支持力不做功，因為它們和位移的夾角為90°；F所做的功為：W1＝Flcosα，滑動摩擦力f所做的功為：W2＝flcos180°＝－fl，各個力對物體所做功的代數(shù)和為：W=W1+W2=(Fcosα－f）l，根據(jù)正交分解法求得物體所受的合力，F(xiàn)合=Fcosα－f，合力方向向右，與位移同向；合力所做的功為：W＝F合lcos0°＝（Fcosα－f）l。22一個質(zhì)量m=150kg的雪橇，受到與水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移動的距離l=5m。物體與地面間的滑動摩擦力F阻=100N。求外力對物體所做的總功。

解析：拉力F對物體所做的功為

W1=Flcos37°=2000J。摩擦力F阻對物體所做的功為

W2=F阻lcos180°=-500J。外力對物體所做的總功

W=W1＋W2=1500J。（另解：先求合力，再求總功）23解：vFθFNGF阻F1＝Fcosθ代入數(shù)據(jù)，得W合＝1500JW合＝F合

lcos0°＝（Fcosθ－

F阻）l力對物體做的總功F1F2F2＝FsinθF合＝F1－F阻＝

Fcosθ－

F阻解法224結(jié)論：當(dāng)物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功可以用以下方法來求解①求出各個力所做的功，則總功等于各個力所做功的代數(shù)和。（W自身含有符號）②求出各個力的合力，則總功等于合力所做的功。（α為合力與位移方向的夾角）W合

=F合lcosα25正功和負(fù)功總功各力做功的代數(shù)和各力的合外力做的功功做功的兩要素功的計算式W＝Flcosα功的物理意義α<π/2，W>0動力π≥α>π/2，W<0阻力α=π/2，W=0261.下列關(guān)于功的說法中，正確的是（）A.力對物體做的功多，說明物體的位移一定大B.力對物體不做功，說明物體一定沒發(fā)生位移C.力對物體做負(fù)功，也可以說物體克服阻力做功D.外力對物體做功的代數(shù)和等于物體所受合外力做的功CD

27D2.一學(xué)生用100

N的力將質(zhì)量為0.5

kg的球迅速踢出，球在水平路面上滾出20

m遠(yuǎn)，則該學(xué)生對球做的功是（）

A.2000J

B.1000J

C.16J

D.無法確定點撥：公式中的F為恒力，且始終作用在物體上283.把一個物體豎直向上拋出去，該物體上升的最大高度是h，若物體的質(zhì)量為m，所受的空氣阻力恒為f,則在物體從被拋出到落回地面的全過程中（）A.重力所做的功為零

B.重力所做的功為2mghC.空氣阻力做的功為零