人教版高中物理必修2第7章机械能守恒定律 7-2功 授课课件

人教版必修2第七章机械能守恒定律7.2功功前世今生MechanicalworkW

如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功。拉力做功重力势能牵引力做功动能拉力做功弹性势能初中对功的认识

力与物体在力的方向上通过的距离的乘积，是一个有物理意义的量，在物理学中，我们称这一乘积为机械功（Mechanicalwork），简称功（work），如果用W表示功，F表示力，s表示物体在力的方向上通过的距离，则功的公式为：

W=Fs

如果一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生位移，物理学中就说这个力对物体做了功.高中概念一、功的要素F（一）、作用在物体上的力FFl（二）、物体在力的方向上的位移

在光滑的水平地面上，物体M受到水平力F的作用，前进一段位移l，则该力F所做功为多少？FFlMF

问题：当拉力与水平方向的夹角为α时，此时拉力F做的功应该是多少？vFFlααFF1F2α研究方法1:

因此，力F对物体所做的功W等于F1l

，而F1=Fcosα

。所以：W=FlcosαFFF1F2F1F2ααlFαFαll2l1

将位移沿力的方向和垂直于力的方向分解，分别为l1和l2。此时力F做的功W=Fl1

。因为l1=lcosα，所以，W=Flcosα

研究方法2:FFF1F2F1F2

力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积.ααl二、功的一般计算公式1.在国际单位制中单位是焦耳，简称焦，符号是J，1J=1N·m300Fl甲答案：300300Fl乙答案：1500300Fl丙答案：

300300Fl丁答案：

15002.α角是“力的方向和位移方向的夹角”，而不是题目中的某一个以α命名的角进一步认识：进一步认识：3.功是标量.例1：学生用100N的力将质量为0.5kg的足球踢出，球在水平面上滚20m远，则该学生对球做功是（）A.2000J

B.1000J

C.16JD.无法确定进一步认识：4.力必须与位移具有同时性.

力是恒力.DF37°F阻v

例2:一个质量为150kg的物体，受到与水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移动的距离为l=5m，物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N，求拉力F和滑动摩擦力F阻做的功？解：拉力F对物体所做的功为：W1=Flcosα1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻对物体所组的功为：W2=F阻lcosα2=F阻lcos180°=–500J情形（一）

当α=π/2时，cosα=0，W=0。这表示力F的方向跟位移l的方向垂直，力F不做功.FNGvα

如小球在水平桌面上运动时，重力G和支持力FN都跟位移方向垂直，这两个力不做功。三、正功和负功情形（二）

当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功．力F对物体产生位移有一定的贡献。（动力做功）lαFv如人用力拉车前进时，人的拉力Ｆ对车做正功。如：拉力对车做功100JlF情形（三）

当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功．F对物体产生位移起着阻碍的作用。（阻力做功）α

如推着小车跑动的人，到达目的地减速时，人向后拉车的力Ｆ对车做负功．拉力对小车做功-100J或小车克服拉力做功100J例3：一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N，（sin37°=3/5,cos37°=4/5.）求：（1）各个力对物体所做的功（2）各个力对物体做功的代数和（3）物体所受的合力（4）合力对物体做的功解:l对物体进行受力分析如图：重力、支持力沿竖直方向，不做功，所以：WG=0，WN

=0．拉力在水平方向的分力Fx

＝Fcos37°它做功为：摩擦力与运动方向相反，它做的功为负功：则力对物体所做的功代数和：GFFxF阻FyFN代入得：物体的合力为：合力对物体所做的总功为：功是标量方法(一)：先求每一个力所做的功，再求它们的代数和；即:W总=W1+W2+……+Wn方法(二)：先求合力，再求合力所做的功。即：W总=F合lcosα四、几个力的总功1.功的两个要素

作用在物体上的力。

物体在力的方向上通过的位移2.功的计算方法

3.正功和负功①当α=π/2时，cosα=0，W=0。力F和位移l的方向垂直时，力F不做功.②当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功（动力做功）.③当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功（阻力做功）.4．两种计算总功的方法

先求各力做的功，再求代数和.

先求合力，再求合力做的功.小结：WF=Flcosα功是什么东西？Mechanicalwork课堂练习：

1．关于功的论述，下列说法中正确的是：（）A．解放军肩扛步枪站岗,战士用了力,所以战士对步枪做了功B．人用手拎着小水桶在水平面上匀速行走,人用了力,所以做了功C．人用绳把一桶水从井中提起,人对这桶水没做功D．汽车抛锚,人用很大力,才能使车缓慢移动,人对车做了功课堂练习：２.如下图所示，物体的质量为m=2kg,滑轮的质量和阻力不计，今用一竖直向上的力F=12N向上拉，使物体匀速上升h=4m的高度，则在此过程中拉力所做的功是多少？

(取g=10m/s2)

物体重力做功是多少？

．3.如图所示，拉力F使质量为m的物体匀速地沿着长