高中物理2009年人教版功的课件必修

1、第2节 功,在认识能量的过程中，人们建立了功的概念认为如果物体在力的作用下能量发生变化，那么这个力一定对物体做了功。请看下面的例子,木头在起重机的拉力作用下 ? 能增加,列车在机车牵引力的作用下 ? 能增加,握力器在手的压力作用下 ？ 能增加,力对物体做了功,一、 功的概念,如果一个物体受到力的作用, 并且在力的方向上发生了位移, 我们就说这个力对物体做了功.,那么在什么条件下说力对物体做功呢？,力与位移方向相同，力做功,只有力，没有位移，故力不做功,力与位移方向垂直，在竖直方向上有力但没有位移故力不做功,二、做功的两个不可缺少的因素：力和物体在力的方向上发生的位移,三、功的表达式 1、力的方

2、向与物体的运动方向一致 物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为l，如图所示，则力F对物体所做的功为： W=Fl F表示力的大小，l表示位移的大小，W表示力对物体所做的功,如何求做功呢？,2、如果力的方向与运动方向垂直 当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力的方向上没有发生位移，力对物体不做功，即做功为零。 即 W 0,3、当力的方向与位移方向成某一角度时 物体m在与水平方向成角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为l ，如图所示，求力F对物体所做的功。,分析：,根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题,W1= F1l = F COSl,W2 = 0,W

3、 = W1 + W2,W = F l COS,拉力F做的功W = ？,若将位移 l 分解,结果如何?,l1=l cos,l2=l sin,W1= Fl 1= F lcos ,W2= 0,W= F lcos ,思考,总结得出： 力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即： W=Flcos 其中：W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，l表示物体所发生的位移，表示力F和位移l之间的夹角。 说明： 1、两种理解：（1）在位移方向的分力与位移的乘积； （2）力与位移在力的方向的分量的乘积。,1、公式：,W = F l cos,力对物体所做的功，等于力的大小、位

4、移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积,四、功的公式：,2、单位,国际单位：焦耳（焦）,单位符号：J,m=1Nm,a、功一定要指明是哪个力对物体做的功,b、仅适用于恒力做功,3、理解：,d、功是过程量,c、公式中的F和l必须具备同时性,正功和负功,探究,=/2,/2,/2,COS= 0,COS0,COS0,W = 0,W 0,W0,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,正功的意义是：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力。,负功的意义是：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。,五、正功和负功：,一个力对物体做负功，也可说成物体克服这

5、个力做了功（正值）,例：某一物体以一定初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动，若阻力做20J功，,也可以讲物体克服阻力做了20J功。,练习：在光滑水平面上，物体受到两个沿水平方向互相垂直的大小分别为3N和4N的恒力，从静止开始运动10m,求每个力做的功和合力做的功。,由上可知，总功的计算是标量运算，不符合平行四边形定则,注意,1. 功是标量，但有正负。功的正负只表示力做功的效果, 决不表示方向 ,也不表示大小。即：表示是动力或阻力做功。,比较8J的功与5J的功谁大？,2.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。,1、课本P54、1,说明：表示力F的方向和位移的方向之间 的夹角

6、,巩固练习,2、 用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离l，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m(mw2 B w1w2 C w1=w2 D 无法判断,C,本题说明了一个力所做的功只由力和力的方向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它力作用,以及物体的运动情况均无关,4、一个质量m=150kg的物体，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。 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,解析（1）拉力F对物体所做

7、的功为W1= Flcos37=2000J 摩擦力F阻对物体所做的功为W2= F阻lcos180= -500J （2）各力做功的代数和 W=W1W2=1500J （3）物体所受的合力F合Fcos37 F阻300N （4）合力对物体所做的功 W= F合l1500J,6、如图，已知物体质量m，斜面质量M，斜面倾角,物体与斜面间的动摩擦因素，物体与斜面保持相对静止。现使斜面在水平面上向左匀速运动l的位移，求在l位移中： 1）重力对物体所做的功 2）斜面对物体的支持力所做的功 3）斜面对物体的摩擦力所做的功,4）求力的物体受做的总功,思考:,摩擦力一定对物体做负功吗?,小结,1、做功的两个不可缺少的因素,作用在物体上的力,在力的方向上移动的位移,2、功的计算,W = F l cos,a、功一定要指明是哪个力对物体做的功,b、力必须是恒力,3、 功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果功的正负决不表示方向