(共11张PPT)
第一节
功
一.功的概念
1.功的定义：
一个物体如果受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，物理学中就说此力对物体作了功。
【观察与思考】
在下述机械或人的工作过程中，有什么共同特点？
1.机械或人给工作对象施以力的作用；
2.工作对象沿力的方向发生了位移。
2.作功的要素：
——力和在力的方向上发生的位移。
3.功是一个过程量——反映了力在过程中对空间位移的积累。
第一节
功
【讨论与交流】
在下述机械或人的工作过程中，机械或人对物体是否做了功？说明你的理由。
显然，作功的要素（力和在力的方向上发生的位移）就是判断是否做功的依据。
第一节
功
1.功的计算：
2.功的单位——在SI制中，功的单位是
焦耳（J）
你能叙述1焦耳的物理意义吗？
二.功的计算
W=F·S·cosα
【说明】公式中各量的物理意义：
F——作用在物体上的力
S——物体的位移
α——F、S正方向之间的夹角。
【例题】木箱在如图所示力的作用下匀速运动，求：
⑴拉力对木箱做的功。
⑵摩擦力对木箱做的功。
⑶支持力对木箱做的功。
⑷重力对木箱做的功。
⑸合外力对木箱做的功。
第一节
功
第一节
功
1.功是标量，但有正、负之分；
2.功的正负不能表示做功的大小，只能表示做功的性质。
3.一个力对物体做负功，往往说成：物体克服此力做正功。
4.摩擦力一定做负功吗？
※5.重力做功有什么特点？
三.功的正负
【讨论与交流】正负功的判断方法
1.看力F与位移S的夹角θ：
2.看力F与物体运动速度v
的夹角θ：
①θ<900,W>0,正功；
②θ=900,W=0，不作功；
③θ>900,W<0，负功。
①θ<900,W>0,正功；
②θ=900,W=0，不作功；
③θ>900,W<0，负功。
3.看力与运动的关系：动力做正功；阻力做负功。
第一节
功
②为求得简便，一般情况下，都用位移方向上的分力与位移的乘积来计算功。
【注意】
①一个力对物体做负功，往往也说成物体克服此力作正功；
【补充】用W=FScosθ求变力作功的方法：
①对过程进行处理：化整为零；
②对力进行处理：化变为恒。
③W=FScosθ只对恒力适用，无论是力的大小、方向发生变化，此式均无法直接使用。应学会“化整为零、化变为恒”的处理方法。
④合力的功=各分力功的和。
第一节
功
【例题】一物体在如图所示的外力作用下，沿水平面缓慢运动了L，又被同样的力拉着返回原处，则在此过程中，拉力F与摩擦力f和支持力N各对物体作了多少功？
第一节
功
【答案】
【例题】如图所示，质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，物体与斜面间的动摩擦因数为μ。现在使斜面体向右水平匀速移动距离L（物体与斜面体保持相对静止）
，则摩擦力对物体作功为：
【答案】D
第一节
功
【例题】如图所示质量为m的物体静止在倾角为θ、质量为M的斜面体上，现对斜面体施加一向左的推力F，使物体随斜面体一起沿水平方向向左匀速运动，位移为S，则在此过程中斜面体对物体做的功为：
A.
FS；
B.
mgSsinθcosθ;
C.
mgsinθ;
D.
0.
m
F
θ
M
【答案】D
第一节
功
第一节
功
【例题】若斜面体是光滑的，放在水平面上，在力F的作用下无相对运动地一起向左发生位移S，则在此过程中，斜面体对m
做的功为：
A.
FS；
B.
mgSsinθ；
C.
；
D.
mgSsinθcosθ。
【答案】C
m
F
θ
M总课题
机械能守恒定律
总课时
第17
课时
课题
功
课型
新授课
教学目标
1．知识与技能
(1)理解功的概念和做功两个要素。(2)会利用公式进行有关运算．2．过程与方法
(1)理解正、负功的含义，能解释相关现象．
(2)W=Fscosa要灵活运用．3．情感、态度与价值观
(1)生产、生活中处处体现了功的问题．
(2)合理、正确地做“功”有益于社会．
教学重点
功的概念及功的计算。
教学难点
利用功的定义式解决有关问题。
学法指导
自主阅读、合作探究、精讲精练、
教学准备
教学设想
知识回顾→合作探究→突出重点，突破难点→典型例题分析→巩固知识→达标提升
教
学
过
程
师
生
互
动
补充内容或错题订正
任务一
知识回顾（仔细观察教材p52页甲、乙、丙三幅图）举例说明什么是做功的过程，做功的过程需要满足什么条件？任务二
合作探究（认真阅读教材p53页内容，完成下列问题）如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？问题一：物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图甲所示，求力F对物体所做的功。思考：如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？问题二：物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。功的定义：力F对物体所做的功等于
的乘积。即：W=FscosαW表示
，F表示
，S表示
，α表示
。引导：通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是０°≤α≤180°。那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。当α=π/2时，②当α＜π/2时，当π/2＜α≤π时，（认真阅读教材p53-54页内容，思考下列问题）引导：力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合生活实际，举例说明。典型例题分析例1：一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移动的距离s=2m。物体与地面间的滑动摩擦力F2=4.2N。求：（1）、F1、F2分别对物体做的功。（2）、F1、F2对物体做的总功。例2．
如图所示，一个质量为m的木块，放在倾角为α的斜面体上，当斜面与木块保持相对静止沿水平方向向右匀速移动距离s的过程中，作用在木块上的各个力分别做功多少？合力的功是多少？
总结功的计算方法：1.计算恒力F对物体所做的功的方法：2.计算几个力的对物体所做的总功方法：任务三
达标提升1、下列关于功的叙述中，错误的是
(
)A．功等于力、位移、力与位移夹角的余弦三者的乘积B．力和位移是做功的二要素，只要有力、有位移，就一定有功C．功等于力和力方向上的位移的乘积D．功等于位移和位移方向上的力的乘积2、在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功(
)A、在光滑的水平面上较多
B、在粗糙的水平面上较多C、一样多
D、由小车运动所需的时间决定3．关于功的正负，下列叙述中正确的是
(
)A．正功表示功的方向与物体运动方向相同，负功为相反B．正功表示功大于零，负功表示功小于零C．正功表示做功的力为动力，负功表示做功的力为阻力D．以上说法都不对4、质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速滑下，在通过位移s的过程中(
)A、重力对物体做功mgs
B、摩擦力对物体做正功，数值为mgssinC、支持力对物体做功mgscos
D、重力对物体做功mgssin5、两个互相垂直的力F1和F2作用在同一物体上，使物体运动，如图所示．物体通过一段位移时，力F1对物体做功4J，力F2对物体做功3J，则力F1与F2的合力对物体做功为
(
)A．7J
B．2J
C．5J
D．3．5J． 6．用钢索吊起质量为m的物体，当物体以加速度a匀加速升高h时，钢索对物体拉力做的功为(不计空气阻力)
(
)A．mgh
B．mgh+mah
C．m(g—a)h
D．mah7．放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉力作用下，以6m/s的速度匀速移动4s，则拉力共做了____功，摩擦阻力对物体做了____的功.8．一个质量m＝4kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向下方的推力F1＝20N的作用，在水平地面上移动的距离s＝2m，如图所示．物体与地面间的滑动摩擦力为f＝10N，求：(1)推力F1对物体所做的功；(2)摩擦力f对物体所做的功；(3)外力对物体所做的总功．例5、北京时间2009年3月1日下午16时13分10秒，在距月球表面100km的圆轨道上运行的质量为1.2×103kg（连同燃料）的“嫦娥一号”卫星，在北京航天飞行控制中心科技人员的控制下发动机点火，在极短的时间内以4.92km/s的速度（相对月球表面）向前喷出质量为50㎏的气体后，卫星减速，只在月球引力的作用下下落，最后成功撞击到月球东经52.36度、南纬1.50度的预定的丰富海区域，实现了预期目标，为中国探月工程画上一个圆满的句号。已知月球的半径R=1.7×103km,月球表面的重力加速度g’=1.8m/s2，求：
（1）“嫦娥一号”在圆轨道上的运行速度；
（2）若视无穷远为势能零点，则引力势能的表达式为，求“嫦娥一号”撞击到月球表面时的速度。
【解析】
本题有三个物理过程：一是在距离月表面100km的圆周运动，万有引力提供向心力；二是嫦娥一号向前喷气减速，动量守恒；三是减速后，开始在万有引力作用下做向心运动，直到撞月，机械能守恒
。
（1）质量为m0的物体在月球表面上时
（3分）
卫星在高度为h的轨道上运行时
（3分）
（2分）
（2）“嫦娥一号”喷出气体前后，动量守恒
（3分）
（1分）
“嫦娥一号”在下落过程中，机械能守恒
（3分）
（1分）
