高中物理教科版高中必修第四章机械能和能源功

第四章机械能和能源§4.1功

观察思考下列运动过程中，什么力对谁做功？能量有什么变化？注意:谈及功一定要指明是哪个力对那个物体做的功力与物体在力的方向上通过的距离的采积,是一个有物理意文的量.在物理学中，我们称这一乘积为机械功(mechuicalwork),简称功(work)。用w表示功,F表示力,3表示物体在力的方向上道过的距离,则功的公式为:

W=Fs做功的两个必要因素：物体静止FF⑴作用在物体上的力⑵物体在力的方向上移动的位移匀速运动x

上举一、功的计算FFxW＝F

x力的大小位移的大小力F对物体做的功当力的方向与物体运动的方向一致时，功的定义式为

xFFNNGGWF=？WG=？WN=？功的计算(1)

力与位移方向垂直

W=0(2)

力与位移方向一致

W=F.x(3)力F和位移x间的夹角为αW1=F.x.cosαFαF1F2x即:当力F和位移x间的夹角为α时,力所做功:W2=0W=W1+W2=F.x.cosα+0=

F.x.cosαW=F.x.cosα

Fαxx∥x⊥x∥=xcosα

x⊥=xsinα

W=Fx∥+0.xsinα

W=F.x.cosα

解法二：分解位移

解法一：分解力2.单位：焦耳，简称焦，符号是J1J=1N×1m=1N•m1.公式：W＝F.x.cosα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。功的计算x——物体对地位移大小α——力和位移的夹角，0≤α≤18003.功是过程量，是力与力方向上位移的积累。辨认力的方向与位移方向的夹角答案：α答案：π-α答案：ααFS甲αFS乙αFS丙αFS丁答案：π-α功的正负及物理意义、合力的功αcosαW物理意义α=π/20≤α＜π/2π/2＜α≤πcosα=0cosα＞0cosα＜0W=0W＞0W＜0功的正负表示所作用的力是动力还是阻力：动力对物体做正功，阻力对物体做负功（也叫物体克服阻力做功）W=Fx

cosααFxαF思考讨论力F1对物体做了20J的功，力F2对物体做了－100J的功，F1、F2哪一个力对物体做的功多？注意：功是标量，只有大小没有方向，正负只表明是动力做功还是阻力做功，不表示大小、方向。比较功的大小请比较绝对值！合力的功

活动：教材P60重力支持力摩擦力合力力大小/N功/J70017500合力所做的功等于各个分力所做功的代数和总功：功是标量，各力做功的代数和，称为总功α指什么？W总=W1+W2+W3+••••••1、功是标量，所以合力的功（即总功）就等于各分力做功的代数和：W总=F合.x.cosα2、力是矢量，故可以先求合力，再求合力做的功：求合力的功二、做功的条件三、功的计算W=Fxcosα(适用恒力做功)四、正功、负功及物理意义五、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也等于合力对物体所做的功。课堂小结作用在物体上的力物体在力的方向上发生位移一、功能关系，功是能量转化的量度W＝Fxcosα力F对物体做的功力的大小位移的大小力与位移的方向的夹角FαxF2F1W＝FxcosαW＝x

FcosαxαFxx当力的方向与物体运动的方向成某一夹角α时，功的定义式为课后作业1、4.1功：点金训练对应试题2、教材P60练习1、2、3、4大家表现很好，请为自己来鼓掌！探究是否做功？运动员在举起杠铃的时候：①上举的过程；②举起后站着不动；③举起后水平匀速前进。马拉车在平直路面上前进。运动员正在举起杠铃马拉着车前进在光滑的平面运动小球在光滑水平面上匀速运动备用1.在斜面释放一个物块，物块沿斜面自由下滑。物块m=2kg，斜面倾角a=370，摩擦力大小为4N,求:(1)画出物块的受力分析;(2)假设物块沿斜面向下运动了2m,求出每个力做的功。(sin370=cos530=0.6，cos1800=-1,cos900=0)370GNf解:

备用2.

如图所示，质量为m＝2kg的物体在力F＝20N作用下发生水平位移x＝1m，F与水平运动方向夹角为θ＝30°，物体与地面间的摩擦因素为μ＝0.2，试计算：①拉力F所做的功。②重力G对物体所做的功。③支持力N对物体所做的功。④摩擦力f对物体所做的功。⑤合力F合对物体所做的功。θFxθFθFxθF备用3：如图所示，木块A放在木块B的左上端，用恒力F将A拉至B的右端，第一次将B固定在地面上，F对