【物理】功 课件 2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

8.1课时1功1.理解功的概念，知道做功的两个要素，知道功的计算公式和单位。2.知道功是标量，理解正负功的含义。3.会根据公式计算多个力的总功。马拉雪橇时拉力和雪橇运动方向有一个角度。这时应当怎样计算拉力做的功呢？【交流讨论】观察小孩拉木箱，想一想，讨论下面的问题。1、当力

F

的方向与运动方向成某一角度时，拉力做功如何计算？2、力是矢量，位移是矢量，怎样分解使它们共线？知识点一：功提示：把力沿位移方向和垂直于位移的方向做正交分解，其中与位移共线的分力对做功有贡献。或者把位移沿垂直于力的方向和平行于力的方向分解。【梳理深化】1.分解方式方案一：方案二：2.力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。3.功是标量。在国际单位制中，功的单位是焦耳（joule），简称焦，符号是J。1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功，所以1J＝1N×1m＝1N·m。【答案】力做的功仍为W=Flcosa=150J，所以功不具有方向性。所以，功是标量。练习1：例题中，若把力的方向改为与水平方向夹角α斜向下，如图，力F的功是多少？通过以上问题，你以为功有方向吗？【交流讨论】观看图片，学生思考讨论下列问题问题1：小孩向前拉车和向后拉车时，拉力做功怎样表示？问题2：车所受的重力和地面的支持力做功多少？问题3：功的正负表示什么含义？知识点二：正功和负功力做正功表示是动力做功，能量输入；力做负功表示是阻力做功，能量输出。【梳理深化】1、总功：当一个物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功，是各个力分别对物体所做功的代数和。它也就是这几个力的合力对物体所做的功。2、总功的两种求法：法一：先求物体受到的合力大小，再利用功的定义求合力做的总功；法二：先求各分力做的功，再求各分力做功的代数和。3、力对物体是否做功及正负功的判断。（1）当α＝90°时，cosα＝0，

W

＝0。这表示力

F

的方向与位移的方向垂直时，力

F

不做功。（2）当0≤α<90°时，cos

α

>0，

W>0。这表示力

F对物体做正功。（3）90°<α≤π时，cosα<0，

W<0。这表示力

F对物体做负功。例题：如图，质量为150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小为500N，在水平地面上移动的距离为5m。地面对雪橇的阻力为100N，cos37°＝0.8。求各力对雪橇做的总功。分析：（1）确定研究对象，构建模型：

（2）对雪橇进行运动分析和受力分析：②竖直向下的重力G；③地面对雪橇向上的支持力FN；④水平向右的摩擦力f；⑤与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F。①雪橇向左边运动；（3）根据力与运动方向的关系，判断各个力做功情况。①重力与支持力与运动方向垂直，垂直无功；②摩擦力与运动方向相反，阻力，做负功；③拉力与运动方向夹角为37〫小于90度，动力，做正功。拉力F对雪橇所做的功为：W1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻对雪橇所做的功为：W2=F阻

lcos180°=-500J所以各力做功的代数和为：W=W1+W2+W3+W4=1500J重力和支持力对雪橇不做功，W3,

W4均为0解法一：W合=W1+W2+······雪橇所受的合力

F合＝Fcos37°-

F阻＝300N合力对雪橇所做的功为

W=F合lcos0°=1500J解法二：W合=F合lcosα1.于功的概念，下列说法正确的是()A．物体受力越大，位移越大，力对物体做功越多B．合力做的功等于各分力做功的矢量和C．摩擦力可以对物体做正功D．功有正负，但正负不表示方向，而表示大小C2.用水平恒力F作用于质量为m的物体上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力F做功为W1；再用该恒力作用在质量为2m的物体上，使之在粗糙的水平面上沿力的方向移动同样的距离l，恒力F做功为W2，则两次恒力做功的关系是（）A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.无法判断C3.如图所示，人站在斜坡式自动扶梯上匀速向上运动，人受到重力、梯面的支持力和梯面的摩擦力作用。下列说法中正确的是(

)A.重力不做功B.梯面的摩擦力做正功C.梯面的支持力做负功D.梯面的支持力和梯面的摩擦力均做正功B4.如图所示，重为G的物体静止在倾角为α的粗糙斜面体上，现使斜面体向右做匀速直线运动，通过的位移为x，物体相对斜面体一直保持静止，则在这个过程中(