(共21张PPT)
雷州市第八中学
高一物理组
学习目标
1、知道力和物体在力的方向上发生位移是做功的两个不可缺少的因素。
2、学应用公式W=F·s·cosa计算力的做功（重点）
3、知道功是标量，能正确判断正功和负功。
4、知道多个力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体做的功（难点）
怎样才算做了功
1．功的定义
一个物体受到 的作用，并使物体在 上发生一段位移，就说这个力对物体做了机械功，简称功。
2.做功的两个必要因素
(1) ；
(2)物体在 的方向上的 。
力的方向
力
力
力
位移
请看课本64页的讨论与交流。
问题1、请同学们讨论完之后总结下那些情况是没有做功的。
问题2、结合你看过的资料，谈谈你对功这个概念的的认识。
对功的理解
(1)功是过程量，对功要明确是哪一个力对哪一个物体在哪一段位移上(或过程中)做的功。功的两个因素缺一不可，力是在位移方向上的力，位移是在力的方向上的位移。
(2)一个力作用在物体上却没有做功的情形一般有两种：一是“推而不动”，即有力但物体的位移为零；二是物体在与力的方向垂直的方向上运动。
(3)一个力做的功与其他因素(如：物体受的其他力、物体的运动状态等)无关。
当堂检测
1、举重运动员在举重过程中，以下说法正确的是 （ ）
A、运动员在拿住杠铃，将要举时，运动员对杠铃做功
B、运动员在举起杠铃的过程中，运动员对杠铃做功
C、运动员在举着杠铃坚持3秒不动的过程中，运动员对杠铃做功
D、运动员在放下杠铃后，运动员对杠铃做功
B
2、物体在水平恒力F的作用下，在光滑水平面上由静止前进了路程s后进入一个粗糙平面，又继续前进了路程s。若力F在第一段路程中对物体做的功为W1，在第二段路程中对物体做的功为W2，则( )
W1> W2
W1< W2
W1= W2
无法比较
C
如何计算功
1．功的大小
功的大小由 的大小和物体在 的方向上的 大小
来决定。
2．功的计算
力对物体所做的功，等于 的大小、 的大小以及
夹角的余弦的乘积。
3．公式
W＝
4．单位
国际单位：焦耳(J)，1 J＝ 。
力
位移
力和位移
Fscos α
1 N·m
力
位移
力
请同学们再次认真阅读课本65页，说说你对于公式中cos α的理解
想想议议
功计算公式的两种理解：
公式可以表示为W＝Fscos α，表达的意义是功等于沿力F方向的位移与力的乘积；公式也可以表示为W＝Fcos α·s，表达的物理意义是功等于位移与沿位移方向的力的乘积。
（注意）W＝Fscos α只适用于恒力功的计算。
3．如图4－1－1所示，用同样的力F拉同一物体，在甲(光
滑水平面)、乙(粗糙水平面)、丙(光滑斜面)、丁(粗糙斜面)上通过同样的距离，则拉力F的做功情况是( )
图4－1－1
A．甲中做功最少 B．丁中做功最多
C．做功一样多 D．无法比较
当堂检测
C
探究一、正功与负功
不做功
做正功
克服力F
动力
阻力
1.F做正功时满足条件： 。
2.F做负功功时满足条件： 。
3.F不做功时满足条件： 。
总结：正功的意义是： 。
负功的意义是： 。
探究小结
0≤α<90°
90°<α≤180°
α=90°
力是动力
力是阻力
4、有一根轻绳拴了一个物体，若悬点O以加速度a向下做减速运动时，作用在物体上的各力做功情况是 （ ）
A、重力做正功，拉力做负功，合外力做负功
B、重力做正功，拉力做负功，合外力做正功
C、重力做正功，拉力做正功，合外力做正功
D、重力做负功，拉力做负功，合外力做正功
当堂检测
A
5、一个质量m＝10 kg的静止物体与水平地面间滑动摩擦系数μ＝0.2，受到一个大小为100N与水平方向成θ＝37°的斜向上拉力作用而运动5 m，则拉力对物体做功为 N，物体克服摩擦力做的功为 N( g = 10 m/s2 cos37 = 0.8)
探究二、总功及其求法
例：一个质量为M=150 kg的雪橇，受到与水平方向成θ=37°角斜向上方的拉力F=500 N，在水平地面上移动的距离l=5 m（如图所示）。雪橇与地面间的滑动摩擦力Ff=100 N。（sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）
（1）雪橇受到几个力的作用？
（2）每个力所做的功各是多少？
（3）雪橇受到的合力多大？合力所做的功是多少？
解： (1)物体的受力情况如图
所示，共4个力。
（2）根据功的计算公式可得
WF＝Fscos 37°＝500×5×0.8 J＝2000J
Wf＝fscos 180°＝100×5×(－1) J＝－500J
WG＝0
WN＝0。
(3)物体所受的合外力为
F合＝Fcos 37°－f＝500×0.8 N－100 N＝300 N
故合外力所做的功为W合＝F合scos 0°＝300×5×1 J＝1500J。
以上例题说明各分力做功之和与合力做功有什么样的关系？
想一想？
各分力做功之和等于合力做功。
由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种：
(1)先求物体所受的合外力，再根据公式W合＝F合scos α求合外力的功。
(2)先根据W＝Fscos α，求每个分力做的功W1、W2…Wn，再根据W合＝W1＋W2＋…＋Wn，求合力的功。
小结：求总功的方法
6、一个质量为m＝2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F＝10 N的作用，在水平地面上移动的距离为s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力为f＝4.2 N。求：
(1)各个力对物体所做的功；
(2)合外力对物体所做的功；
(3)各个力对物体所做的功的代数和。
[思路点拨] 解答本题应先分析物体的受力情况，然后根据功的定义计算物体所受的各个力所做的功。
当堂检测
解：(1)物体的受力情况如图
所示，根据功的计算公式可得
WF＝Fscos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J
Wf＝fscos 180°＝4.2×2×(－1) J＝－8.4 J
WG＝0WN＝0。
(2)物体所受的合外力为
F合＝Fcos 37°－f＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N
故合外力所做的功为W合＝F合scos 0°＝3.8×2×1 J＝7.6J。
(3)物体所受的各个力所做的功的代数和为
W合＝WF＋Wf＋WG＋WN＝16 N＋(－8.4) N＋0＋0＝7.6 J。
课堂小结
1、如何判断力是否做功。
2、力对物体做功的计算方法。
3、在具体案例中功的正负及其含义
4、总功的计算方法。
