1、第七章 機(jī)械能守恒定律第二節(jié) 功,一、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,2、做功的兩個必要因素,（1）作用在物體上的力 （2）物體在力的方向上發(fā)生一段位移,一、功的概念,1、功的定義：物體受到力的作用，并沿力的方向發(fā)生一段位移，則該力對物體做了功,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？,S,W=FSCOS,是力的方向與位移方向的夾角,辨認(rèn)力的方向與位移方向的夾角,答案：,答案：- ,答案： ,F,S,丁,答案： - ,3、功的計算公式,說明：,F是作用在物體上的某個力（如G、N、f等），但必為恒力(大小、方向不變）,l是F的作用點(diǎn)發(fā)生的位移,是

2、矢量F和l的夾角，0180,力對物體做的功只與F、 l 、 三者有關(guān)，與物體的運(yùn)動狀態(tài)等因素?zé)o關(guān),4、功是標(biāo)量,5、功的單位：,在國際單位制中，功的單位是焦耳，符號是 J,但功有正負(fù)之分,物理學(xué)中的“做功”與生活中的“工作”意義不同,二、正功和負(fù)功,1、當(dāng)0時 cos 1 ， 2、當(dāng)90時，W0、力對物體不做功,3、當(dāng) 90時， cos0，W 0 力對物體做正功 該力為物體前進(jìn)的動力,4、當(dāng)90 180時， cos 0，W 0 力對物體做負(fù)功 該力成為物體前進(jìn)的阻力 往往說成“物體克服某力做功”,1、一學(xué)生用100N的力將質(zhì)量為0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滾出20m遠(yuǎn)，則該學(xué)生對球做

3、的功是：（ ） A、2000J B、1000J C、16J D、無法確定,課堂練習(xí),D,要點(diǎn)：公式中F為恒力，且始終作用在物體上,課堂練習(xí),2、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功比+5J的功多,C,要點(diǎn)：功的正負(fù)不表示功的大小,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)動時的功比減速運(yùn)動時的功多。 D、+10J的功比+5J的功多。,3、兩質(zhì)量相等的物體A、B分別放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同樣的拉力F作用下，產(chǎn)生相同的位移S，則拉力：

4、A、對A做的功多 B、對B做功多 C、一樣多 D、以上都有可能,C,課堂練習(xí),力對物體做的功只與F、 l 、 三者有關(guān)，與物體的運(yùn)動狀態(tài)等因素?zé)o關(guān),例題：一質(zhì)量為10kg的物體，放在動摩擦因數(shù)為0.2的水平支持面上，受到與水平方向成300角的斜向上方20N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）外力對物體所做的總功。,解：WF=FScos300=405 =173.2J WG=WN=0 Wf=fScos1800= -0.2 10 9.8 5J=-98J W總=WF+Wf=75.2J,我們所學(xué)的功的計算公式是物體受恒力作用時，力對物體所做功的公式。如果作用在物體上的力是變

5、力，或者物體運(yùn)動的軌跡是曲線，如何求功呢？ 請同學(xué)們閱讀教材后回答。,五、變力所做的功：,返回,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。物體通過每小段的時間足夠短，力的變化很小，可以認(rèn)為力為恒力，這樣，對每一小段，就可利用公式W=Fccos計算功。再把所有的功都加起來，就是變力所做的功。,課堂練習(xí),4、一個質(zhì)量m150kg的雪橇，受到與水平方向成37角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移動的距離為5m，物體與地面間的滑動摩擦力f100N，求 （1）各個力對物體所做的功 （2）各個力對物體做功的代數(shù)和 （3）物體所受的合力 （4）合力對物體做的功,結(jié) 論,總功的求法

6、,方法一：先求每一個力所做的功，再求它們的代數(shù)和； 方法二：先求合力，再求合力所做的功。,幾個力對一個物體做功的代數(shù)和，等于這幾個力的合力對物體所做的功,5、質(zhì)量為m的物體沿傾角為的斜面勻速滑下，在通過位移s的過程中() A.重力對物體做功mgs B.重力對物體做功mgssin C.支持力對物體做功mgscos D.摩擦力對物體做正功，數(shù)值為mgssin,課堂練習(xí),B,6、如下圖所示，物體的質(zhì)量為m=2kg,滑輪的質(zhì)量和阻力不計，今用一豎直向上的力F=12N向上拉，使物體勻速上升h=4m的高度，則在此過程中拉力所做的功是多少？ (取g=10m/s2),課堂練習(xí),要點(diǎn)：l為F的作用點(diǎn)發(fā)生的位移,

7、方法二：等效法,7、如圖，一根繩子繞過高4m的滑輪（大小、摩擦均不計），繩的一端拴一質(zhì)量為10kg的物體，另一側(cè)沿豎直方向的繩被人拉住若人拉住繩子前進(jìn)3m，使物體勻速上升，則人拉繩所做的功為 A500J B300J C100J D50J,課堂練習(xí),C,等效法：化變力做功為恒力做功,1、在斜面上由靜止開始下滑的物體（所有接觸面都光滑）物體受到的各力是否做功？做正功還是做負(fù)功？,課堂討論,結(jié)論： 1、重力對物體做正功 2、支持力對物體做負(fù)功,2、滑動摩擦力一定做負(fù)功嗎?,滑動摩擦力f對m做負(fù)功 W1=- f Sm,滑動摩擦力f對做正功 W2= f SM,一對滑動摩擦力對物體作功之和必定為負(fù)功,滑動

8、摩擦力對滑塊做負(fù)功,滑動摩擦力對桌不做功,滑動摩擦力即可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。,課堂討論,課堂討論,3、靜摩擦力一定不做功嗎?,A和B相對靜止,一起加速運(yùn)動,靜摩擦力對A做負(fù)功W=-fS,靜摩擦力對做正功fS,一對靜摩擦力作功之和必定為零,4、作用力和反作用力做功一定是大小相等,正負(fù)相反嗎?,作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正負(fù)也不一定相反,課堂討論,課堂練習(xí),關(guān)于摩擦力對物體做功，以下說法中正確的是( ) A、滑動摩擦力總是做負(fù)功 B、滑動摩擦力可能做負(fù)功，也可能做正功 C、靜摩擦力對物體一定做負(fù)功 D、靜摩擦力對物體總是做正功,B,滑動摩擦力和靜摩擦力都可以做正功、做負(fù)功、甚至不做功（會舉例說明）,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, 則在從物體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2mgh C、空氣阻力做的功為零 D、空氣阻力做的功為-2fh,課堂練習(xí)（類似P5考題8）,AD,空氣阻力做的功在數(shù)值上等于阻力與全程物體路程的乘積,一、做功的兩個必要因素 1、作用在物體上的力 2、物體在力的方向上發(fā)生一段位