高一物理机械功（鲁科版必修）

2023/12/13第一节机械功2023/12/13教学过程：(启发引入)

在初中我们已经学过功的初步知识，一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，我们就说这个力对物体做了功。请同学们举例说明力对物体做了功。2023/12/131、作用在物体上的力。2、物体在力的方向上产生一段距离。一、做功的两个不可缺少的因素3、功的计算公式：W=F×S功的单位：焦耳，用符号“J”表示。功是标量1J=1N×m2023/12/13

二、功的公式思考：当力的方向与位移方向有一夹角，如何求功呢？SW=FSCOSαα是力的方向与位移方向的夹角FαFαF1F2AB2023/12/131、辨认力的方向与位移方向的夹角αFS甲答案：ααFS乙答案：π-ααFS丙答案：ααFS丁答案：π-α

2023/12/132、技巧：寻找“夹角α”可以将力的方向向位移方向旋转，当力的方向与位移方向相同时，力的方向所转过的角度就是力与位移方向的夹角。2023/12/13三、正功和负功

功的公式：W=FSCOSα讨论：1、当α=0时，COSα=1，W=FS和我们在初中学过的功的公式相同。2、当α=π/2时，COSα=0，W=0这时我们就说力对物体没做功。举例。3、当α<π/2时，COSα>0，W>0这时我们就说力对物体做正功。举例。4、当π/2<α≤π时，COSα<0，W<0这时我们就说力对物体做负功。举例。2023/12/13αSF例1：如图所示，质量为m的物体在力F的作用下，在水平面上发生的位移为S，物体与支持面的动摩擦因数为μ，问：（1）物体受到哪些力的作用？（2）各个力对物体所做的功分别是多少？GNfWG=WN=0WF=FscosαWf=-μ(mg+Fsinα)s2023/12/13(1)、分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。即：W总=W1+W2+……+Wn(2)、先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：W总=F合Scosα求力对物体所做的总功有两种方法：四、总功2023/12/13

例题：一质量为10kg的物体，放在动摩擦因数为0.2的水平支持面上，受到与水平方向成370角的斜向上方100N的拉力作用在水平方向发生5m的位移。求：（1）拉力所做的功。（2）外力对物体所做的总功。解：WF=FScos300=100×5×0.8J=400JWG=WN=0

Wf=fScos1800=-0.2×40×5J=-40JW总=WF+Wf=400J-40J=360J2023/12/13我们所学的功的计算公式是物体受恒力作用时，力对物体所做功的公式。如果作用在物体上的力是变力，或者物体运动的轨迹是曲线，如何求功呢？请同学们阅读教材后回答。五、变力所做的功：我们可以把位移分成许多小段，在每小段都足够小，可以认为是直线。物体通过每小段的时间足够短，力的变化很小，可以认为力为恒力，这样，对每一小段，就可利用公式W=Fscosα计算功。再把所有的功都加起来，就是变力所做的功。FAB2023/12/13计算恒力的功公式：W=FScosα功是标量。功的正、负不表示功的大小，也不表示功的方向。能说明这