第一節(jié)功

一質(zhì)量m=10kg的物體放在光滑的水平面，在受到一水平向右的拉力F=10N作用下從靜止開始運(yùn)動(dòng)，求5s末物體的速度。復(fù)習(xí)：FFxv觀察下面三張圖片，回答問題。舉起杠鈴過程中，什么力對杠鈴做功？能量怎樣變化？人對杠鈴的舉力做功，人體內(nèi)的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為對杠鈴的重力勢能。人在下滑時(shí)，什么力對人做功，能量怎么轉(zhuǎn)化?人受的重力和摩擦力對人做功。人的重力勢能減少，動(dòng)能增加，摩擦力做功還要產(chǎn)生內(nèi)能。箭射出時(shí)，什么力對人做功，能量怎么轉(zhuǎn)化?彈力對箭做功。弓和弦的彈性勢能轉(zhuǎn)化為箭的動(dòng)能。

能量是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的量化轉(zhuǎn)換,是用以衡量所有物質(zhì)運(yùn)動(dòng)規(guī)模的統(tǒng)一的客觀尺度。

世界萬物是不斷運(yùn)動(dòng)著的，在物質(zhì)的一切屬性中，運(yùn)動(dòng)是最基本的屬性，其他屬性都是運(yùn)動(dòng)屬性的具體表現(xiàn);

物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)形式是多種多樣的，對于每一個(gè)具體的物質(zhì)運(yùn)動(dòng)形式存在相應(yīng)的能量形式，能量分為機(jī)械能、分子內(nèi)能、電能、化學(xué)能、原子能、內(nèi)能等。如果一個(gè)物體對另一個(gè)物體做功，我們就說這個(gè)物體具有能量。物體做功的過程就是能的轉(zhuǎn)化過程。一個(gè)物體對外做了多少功，它的能量也就減少了多少。功只是度量能量轉(zhuǎn)換的一種工具。一、功是能量轉(zhuǎn)化的量度FL力與位移方向相同，力做功只有力，沒有位移，故力不做功FFL力與位移方向垂直，故力不做功F物體靜止有力有位移,拉力做功回顧、力做功的必要因素思考:在什么條件下說力對物體做功呢？2、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,我們就說這個(gè)力對物體做了功.結(jié)論1：1、力做功的兩個(gè)必要因素：

力和物體在力的方向上發(fā)生的位移探究1：推導(dǎo)功的表達(dá)式.FFl

在光滑的水平地面上，物體M在水平恒力F的作用下發(fā)生了一段位移l。問題1、物體受力情況和各力的做功情況如何？

問題2、力F做了多少功？M

在物理學(xué)中，如果力的方向與物體運(yùn)動(dòng)的方向一致，功就等于力的大小與位移大小的乘積。用F表示力的大小，用l表示位移的大小，用W表示力F所做的功，則有：W=Fl如果力的方向與位移方向一致。FFlM

問題3：當(dāng)拉力與水平方向的夾角為α?xí)r，此時(shí)拉力F做的功應(yīng)該是多少呢？FFlααlFFFαFαFα分析：根據(jù)力的等效性原理,可以把計(jì)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=0∵W=W1+W2∴W=Fl

COSα

拉力F做的功W=？F2F1思考若將位移l分解,結(jié)果如何?Fll1l2α90。l1=lcosαl2=lsinαW1=Fl

1=Flcos

αW2=0W=Flcos

α1、公式：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、功的計(jì)算：2、單位國際單位：焦耳（焦）單位符號：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·mlfL=2m，m=2kg，μ=0.1，求W=?a、功一定要指明是哪個(gè)力對物體做的功b、力必須是恒力3、理解：思考一同學(xué)在操場上踢球，飛起一腳用50N的力將球踢出，球在操場上滾了20m時(shí),關(guān)于腳對球做功下列說法中正確的是A．０JB.1000JC.無法求出C、注意：公式中的F和L必須具備同時(shí)性C4、功是標(biāo)量只有大小，沒有方向議一議3)功是一個(gè)過程量還是一個(gè)狀態(tài)量？1)如果F是一個(gè)變力，能否繼續(xù)W=FLcosα求F所做的功？2)若水平面是粗糙的或滑塊做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，力F所做的功會改變嗎？不能不會過程量，因?yàn)樗仨殞?yīng)一段時(shí)間或一段位移正功和負(fù)功探究2W＝Flcosα0≤α≤時(shí)，cosα＞0，W＞0表示力對物體做正功π2α=時(shí)，cosα=0，W=0表示力對物體不做功π2

＜α≤π時(shí)，cosα＜0，W＜0表示力對物體做負(fù)功π2某力對物體做負(fù)功，往往說成“物體克服某力做功”（取絕對值），兩種說法的意義是等同的。αCOSαW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(dòng)，是動(dòng)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(dòng)，是阻力。三、正功和負(fù)功：一個(gè)力對物體做負(fù)功，也可說成物體克服這個(gè)力做了功（正值）例題一個(gè)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(dòng)的距離l=5m。物體與地面間的滑動(dòng)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）注意1.功是標(biāo)量，但有正負(fù)。正負(fù)只表示做功的力的效果功的正負(fù)決不表示方向也不表示大小。即：表示動(dòng)力或阻力做功。比較－8J的功與5J的功誰大？2.總功等于各個(gè)力對物體所做功的代數(shù)和，也就是合力對物體所做的功。課堂練習(xí)：1.關(guān)于功的論述，下列說法中正確的是：A、大力做的功多。B、+5J的功比-5J的功多C、物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的功比減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的功多。D、-5J的功比0J的功多。(D)F2.如圖所示，質(zhì)量為m的物體受到與水平方向成α的力F作用下，在水平面上發(fā)生的位移為L，物體與支持面的滑動(dòng)摩擦力為f，問：（1）物體受到哪些力的作用？（2）各力對物體所做的功分別是多少？GNf豎直方向：N和GWG=WN=0WF=FLcosαWf=fLcosπ=

－fLL請問：這些力所做的總功是多少呢？αW總=WG+WN+WF+Wf

=FLcosα+（－fL

）=(Fcosα-f)L=

F合L

一物體靜止在光滑水平面上，受到兩個(gè)力做直線運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)1=3N，F(xiàn)2=4N，做功分別為W1=9J，W2=16J，求（1）對物體所做的總功。（2）物體合力做的功。F2F1W總=W1+W2=25JW合=F合L=5×5J=25JW總=W合F合L1L2L=5m方法二：

先求出合外力F合，再利用W合=F合lcosα求出合外力的功方法一：

先求出各力的功，再利用合外力的功等于物體所受各力的功的代數(shù)合求出

W合=W1+W2+W3+…結(jié)論：幾個(gè)力對一個(gè)物體做功的代數(shù)和，等于這幾個(gè)力的合力對這個(gè)物體所做的功四、合外力做功的求法練一練如圖，已知物體質(zhì)量m，斜面質(zhì)量M，斜面傾角θ,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因素μ，物體與斜面保持相對靜止?，F(xiàn)使斜面在水平面上向左勻速運(yùn)動(dòng)

l的位移，討論物體所受各力是否做功，做正功還是做負(fù)功？ＧfFN若使斜面向右勻速運(yùn)動(dòng)l的位移,則以上三小問的結(jié)果又該怎樣?ααＧfFNＧfFNl

求做功的一般思路：1)先明確是哪個(gè)力做功；2)再看看該力方向與物體運(yùn)動(dòng)方向的關(guān)系；3)然后在明確該力F大小、物體位移L大小下：①直接用公式法！②先將力分解后，再用公式計(jì)算！

分力方向垂直于運(yùn)動(dòng)方向分力方向與運(yùn)動(dòng)方向在同一直線上注意：1）提到功，須明確是哪個(gè)力做功！2）在怎樣的情況下力F不做功？3）怎樣判斷某力做功的正負(fù)？4）功是標(biāo)量！但有正負(fù)！5）功是一個(gè)過程量！6）W=FLcosθ應(yīng)用的另一思路：先將F分解后計(jì)算（一個(gè)方向沿運(yùn)動(dòng)方向；另一方向垂直運(yùn)動(dòng)方向）F=0;L=0;F⊥L看F與L的方向關(guān)系！小結(jié)