功+高一下学期物理教科版必修第二册

4.1功教科版高中物理必修二01功的定义与条件02功的计算公式03功的正负与意义04总功的求解方法05功的理解与思考目录功的定义与条件深入理解功的物理概念，明确做功的两个必要条件，为后续计算打下基础。理解功的本质是力与位移的乘积。一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，我们就说这个力对物体做了功。功的定义1做功的过程是能量转化的过程。力做了多少功，就有多少能量发生了转化。做功的实质2功是过程量，描述的是力在空间上累积的效果，必须明确是哪个力在哪个过程中的功。功的注记3功的基本概念缺一不可的判断标准。必须有作用在物体上的力（F≠0）。没有力，自然谈不上做功。条件一：力01物体必须在力的方向上移动了一段距离（x≠0）。仅有力而无位移，力也不做功。条件二：位移02力和在力的方向上发生的位移是做功的两个必要条件，两者必须同时满足。两者关系03做功的两个条件判断力是否做功。01水平方向推力F对物体做功，因为F与位移x同向。匀加速运动02水平方向拉力F对物体做功，因为F与位移x同向。匀速运动03竖直方向的支持力F对杠铃做功，因为F与位移x同向。举起杠铃04这些例子都满足力和位移方向相同或夹角为锐角的条件。思考生活中的做功实例功的计算公式学习功的计算方法，重点掌握力与位移成夹角时功的计算，并理解其推导过程。恒力做功的特例。W=Fx此公式仅适用于力（F）和位移（x）在同一直线上的情况。计算式01力必须是恒力，即大小和方向均保持不变；位移是物体对地的位移。适用条件02初中学过的功力与位移有夹角时。将力F沿位移x方向和垂直位移方向分解。只有沿位移方向的分力（Fcoxα）做功。推导过程1W=Fxcoxα。此公式是计算功的普适公式，无论夹角为何值都适用。公式2功的大小等于力的大小、位移的大小、以及力和位移夹角余弦值的乘积。文字表述3高中功的计算式αF1F2α细节决定计算正误。恒力公式W=Fxcoxα仅适用于计算恒力做功。01.位移x必须是力的作用点的对地位移，即物体相对地面的位移。02.夹角α必须是力F的方向与位移x方向的夹角。03.过程量计算功时必须明确是哪一个力在哪一段位移过程中做的功。04.公式使用的注意力的分解与位移的分解。1将力F分解为平行和垂直于位移的两个分力F1和F2。则W=F1x=Fxcoxα。分解力2将位移x分解为平行和垂直于力的两个分力x1和x2。则W=Fx1=Fxcoxα。分解位移3两种分解方法本质相同，都能推导出功的计算公式W=Fxcoxα。殊途同归公式的两种理解FαF1F2Fxx1x2α90。功的正负与意义探讨功的正负含义，理解正功、负功的物理意义，揭示功是标量这一本质。αcoxαW物理意义α=π/20<α＜π/2π/2＜α≤πcoxα=0coxα＞0coxα＜0W=0W＞0W＜0表示力F对物体不做功表示力F对物体做正功表示力F对物体做负功W=Fxcoxα正功01力F对物体做正功（W>0），表明该力是物体运动的动力，促进物体运动。负功02力F对物体做负功（W<0），表明该力是物体运动的阻力，阻碍物体运动。另一种说法03一个力对物体做负功，也可以说成物体克服这个力做了功（正值）。动力还是阻力。正功与负功只有大小没有方向。标量性功只有大小，没有方向。功的正负不表示方向，只表示做功的性质。单位国际单位是焦耳（J）1J=1N·m。意义功是能量转化的量度，做了多少功，就有多少能量发生了转化或转移。功是标量总功的求解方法掌握求物体所受合力做功的两种基本方法：先分后合与先合后分。01分别求出每个力在相应位移过程中所做的功W1,W2,W3...。步骤02物体所受各力做功的代数和，即W总=W1+W2+W3+...。总功03适用于求解多个力做功的总功，特别是分力做功容易计算时。适用情况先求分力功，再求和。方法一：代数相加先求合力，再求功。1步骤先求出物体所受的合力F合。总功

合力F合在位移x上做的功，即W总=F合x。2适用情况当物体受多个力作用，且合力容易计算时，此方法较为简便。3方法二：先求合力过程分析。1运动过程物体在上升和下落过程中，分别受到重力和空气阻力。分段求解上升阶段，重力和阻力都做负功；下落阶段，重力做正功，阻力做负功。23全过程对整个运动过程，重力做功为零（初末位置高度差为零），阻力始终做负功。4举例竖直上抛运动。总功求解举例功的理解与思考通过辨析常见疑问，深化对功的概念理解，澄清学习中的误区。摩擦力一定做负功吗？01滑动摩擦力滑动摩擦力方向与相对运动方向相反，但不一定与物体运动方向相反。02可能情况滑动摩擦力可以做正功（如放在传送带上的物体加速），也可以做负功（如刹车），还可以不做功（如在地面上滑动的物体，地面受到的摩擦力）。03结论摩擦力对物体不一定做负功，取决于摩擦力与物体位移的方向关系。摩擦力做功辨析它们的做功特点。一对平衡力一对平衡力大小相等、方向相反、作用在同一直线上。由于位移相同，所以它们所做的总功一定为零。1一对相互作用力一对相互作用力（如作用力与反作用力）分别作用在两个不同的物体上，两个物体的位移可能不同，所以它们所做的总功不一定为零。2举例人推墙时，人对墙的推力与墙对人的推力是一对相互作用力，墙没动，推力对墙不做功，但人后退了，推力对人做了功。3平衡力与相互作用力