1、第一章第一章 功和功率功和功率第一节第一节:机械功机械功导入:神奇的机械判断:有无做功纹丝纹丝不动不动!匀速匀速真辛苦真辛苦 1、搬运工在平地上行走，搬运工在平地上行走，他对货物向上的支持力对货他对货物向上的支持力对货物做功吗物做功吗？2、此人扛着货物上楼、此人扛着货物上楼，他对货物向上的支持力对货他对货物向上的支持力对货物做功吗物做功吗？归纳归纳:一、做功的两个必要条件一、做功的两个必要条件 （1 1）作用在物体上的力）作用在物体上的力 （2 2）物体在）物体在力的方向力的方向上通过的距离上通过的距离这两个条件是严格的，缺一不可这两个条件是严格的，缺一不可！物理学中的不做功的几种情况物理学中
2、的不做功的几种情况：v劳而无功劳而无功(有力无距有力无距)v不劳无功不劳无功(有距有距无力无力)v徒劳无功徒劳无功(有力有距，但力有力有距，但力距距)牛有没做功牛有没做功?人有没做功人有没做功?lFFFFF分析：分析：根据力的等效性原理根据力的等效性原理,可以可以把计算把计算F做功的问题转化为做功的问题转化为分别求分别求F1和和F2做功的问题做功的问题W1=F1l=F COSlW2=0W=W1+W2W=F l COS 拉力拉力F做的功做的功W=？F2F1转化为物理模型转化为物理模型1 1、定义：、定义：W=F l cos 力对物体所做的功，等于力的大小、位移力对物体所做的功，等于力的大小、位移
3、的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积二、功二、功3 3、单位、单位国际单位：焦耳（焦）国际单位：焦耳（焦）单位符号：单位符号：J Jm=1Nm2、公式、公式W表示力对物体所做的功，表示力对物体所做的功，F表表示物体所受到得力，是物体所示物体所受到得力，是物体所发生的位移，发生的位移，是力是力F和位移和位移之间的夹角，求功时一定明确要之间的夹角，求功时一定明确要求的是求的是哪一个力哪一个力在在哪一段位移哪一段位移上上做的功。做的功。功的计算时，各功的计算时，各量要求统一采用量要求统一采用国际单位制国际单位制恒力恒力 4、矢量性矢量性:标量标量5、物理意义、物理
4、意义:描述物体的运动过程的物理描述物体的运动过程的物理量量,是力在空间上的积累效果。是力在空间上的积累效果。三、正功和负功：三、正功和负功：自学课本自学课本正功和负功正功和负功完成下列表格：完成下列表格：试显身手试显身手:v下图表示物体在力下图表示物体在力F作用下在水平面上发生作用下在水平面上发生一段位移一段位移s,试分别计算在这四种情况下力试分别计算在这四种情况下力F对物体所做的功，并分析该力对物体运动对物体所做的功，并分析该力对物体运动状态改变起到的效果状态改变起到的效果.设在这三种情况下力、设在这三种情况下力、位移的大小都相同：位移的大小都相同：F=10 N,s=2 m,角角的大小如图中
5、所示的大小如图中所示.丁解答解答:v甲图中：F和s之间夹角为=30.v所以W甲=Fscos30=102 J=10 J(促进)v乙图中：力F和位移s之间的夹角为=150v所以W乙=Fscos150=102()J=10 J(阻碍)v丙图中：力F和s之间的夹角为30.v所以W丙=Fscos30=10 J (促进)v丁图中：力F和s之间的夹角为180.v所以W丁=Fscos180=-20 J (阻碍)说明功有正负说明功有正负,那功的正负如何确定那功的正负如何确定?正负表正负表示什么物理意义示什么物理意义?COSW物理意义物理意义=/2/2/2COS=0COS0COS0W=0W 0W0表示力表示力F对对
6、物体不做功物体不做功表示力表示力F对对物体做正功物体做正功表示力表示力F对对物体做负功物体做负功结合表格思考正功和负功的物理意义结合表格思考正功和负功的物理意义？引伸引伸v正负的意义正负的意义:v数学上数学上:表示大小表示大小v矢量上矢量上:表示方向表示方向v功上功上:表示效果表示效果正功的意义是：正功的意义是：力对物体做正功，表力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是明此力的效果是促进物体的运动，是动力动力。负功的意义是：负功的意义是：力对物体做负功，表明力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力阻力。一个力对物体做负功，也可说成物体一个力
7、对物体做负功，也可说成物体克克服服这个力做了功（正值）这个力做了功（正值）物理意义一个质量一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成的雪橇，受到与水平方向成37角斜向上方的拉力角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的，在水平地面上移动的距离距离l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力。物体与地面间的滑动摩擦力F阻阻=100N。求。求外力对物体所做的总功。外力对物体所做的总功。解析：解析：拉力拉力F F对物体所做的功为对物体所做的功为 W W1 1=FlFlcos37cos37=2000J=2000J。摩擦力摩擦力F F阻阻对物体所做的功为对物体所做的功为 W W2 2=F F阻阻l lc
8、os180cos180=-500J=-500J。外力对物体所做的总功外力对物体所做的总功 W W=W W1 1W W2 2=1500J=1500J。（另解：先求合力，再求总功）（另解：先求合力，再求总功）四、求总功的方法四、求总功的方法1.求各个力所做功的代数和求各个力所做功的代数和2.求几个力的合力所做的功求几个力的合力所做的功一、一、做功的条件做功的条件作用在物体上的力作用在物体上的力物体在物体在力的方向上力的方向上移动的位移移动的位移二、功二、功W=F l cos(恒力恒力)a a、功一定要指明是哪个力对物体做的功、功一定要指明是哪个力对物体做的功b b、力必须是、力必须是恒力恒力三、三
9、、正功负功及物理意义正功负功及物理意义四、总功等于各个力对物体所做功的四、总功等于各个力对物体所做功的代数和代数和，也就是也就是合力合力对物体所做的功。对物体所做的功。练习练习1.质量为质量为m的物体的物体,沿水平面滑动了沿水平面滑动了L,则各力作功则各力作功的情况正确的说法是的情况正确的说法是()A.重力做正功，支持力做负功重力做正功，支持力做负功B.重力做负功，支持力做正功重力做负功，支持力做正功C.重力和支持力都做正功，大小为重力和支持力都做正功，大小为D.重力和支持力对物体都不做功重力和支持力对物体都不做功D练习练习.用与水平面成用与水平面成角斜向上的拉力拉着质角斜向上的拉力拉着质量为
10、量为m的物体在水平面上运动，第一次在光滑水的物体在水平面上运动，第一次在光滑水平面上，做匀加速直线运动，位移为平面上，做匀加速直线运动，位移为x，做功，做功w1；第二次在粗糙回平面上，做匀速直线运动，位移第二次在粗糙回平面上，做匀速直线运动，位移为为x，作功，作功w2，则，则()A.w1 w2 B.w1 w2 C.w1=w2 D.无法确定 C练习练习3.用起重机将质量为用起重机将质量为的物体匀速地吊起的物体匀速地吊起一段距离，作用在物体上的各力做功情况是一段距离，作用在物体上的各力做功情况是（）A.重力做正功，拉力做负功，合力做功为零重力做正功，拉力做负功，合力做功为零 B.重力做负功，拉力做正功，合力做正功重力做负功，拉力做正功，合力做正功C.重力做负功，拉力做正功，合力做功为零重力做负功，拉力做正功，合力做功为零 D.重力不做功，拉力做正功，合力做正功重力不做功，拉力做正功，合力做正功 C
