1、功和能量密不可功和能量密不可分，在力做功的分，在力做功的情况下，物体的情况下，物体的能量才能发生转能量才能发生转化化-功是能量转功是能量转化的量度化的量度。第二节第二节 功功 力与位移方向相同，力与位移方向相同，力做功力做功只有力，没有位移，只有力，没有位移，故故力不做功力不做功物体静止物体静止思考思考:在什么条件下说力对物体做功呢？在什么条件下说力对物体做功呢？有力，对应的位移有力，对应的位移,拉力做功拉力做功问题问题1、以下情景中，力做功吗？、以下情景中，力做功吗？一、功一、功 1.1.功的概念：功的概念：当物体受到当物体受到力的作用力的作用,并在并在力的方向上发生了位移力的方向上发生了位
2、移,这个力就对物体做了这个力就对物体做了功功.力做功的两个必要因素：力做功的两个必要因素：力力和物体和物体在力的方向上发生了位移。在力的方向上发生了位移。初中：如果初中：如果力的方向与物体的运动方向力的方向与物体的运动方向一致一致 物体在水平力物体在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为的作用下水平向前行驶的位移为s，如，如图所示，则力图所示，则力F对物体所做的功为：对物体所做的功为：特殊情境一：特殊情境一：W=Fss特殊情境二：特殊情境二：当如果力的方向与运动方向垂直当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
3、物体不做功，的方向上没有发生位移，力对物体不做功，即做功为零。即做功为零。即即 W 0F F匀速运动匀速运动Ls一般情境三：一般情境三：当力的方向与位移方向成某一角度当力的方向与位移方向成某一角度时：时：物体在与水平方向成物体在与水平方向成角的力角的力F的作用下，沿水的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为平方向向前行驶的距离为s，如图所示，求力，如图所示，求力F对物体所做的功。对物体所做的功。s sFFFF分析：分析：根据力的根据力的等效性原理等效性原理,可以把计算可以把计算F做做功的问题转化为分别求功的问题转化为分别求F1和和F2做功的做功的问题。问题。W1=F1s=F s COSW2=0W=
4、W1+W2W=F s COSF2F1Fs思考：除了正交分解拉力思考：除了正交分解拉力F,还有别的还有别的方法吗？方法吗？Fss1s290。s1=s coss2=s sinW1=Fs 1=F s cos W2=0W=F s cos 2、功的表达式：功的表达式：W=F s cos力对物体所做的功等于力对物体所做的功等于力的大小力的大小(F)、位移的、位移的大小大小(s)、力与位移夹角余弦、力与位移夹角余弦(cos)这三者的乘这三者的乘积。积。3、功的国际单位功的国际单位：焦耳（焦）焦耳（焦）符号：符号：J1m=1Nm4、适用条件：、适用条件：5、功是、功是标标量量F应为恒力应为恒力例例1、力、位移
5、的方向如图所示、力、位移的方向如图所示.已知已知F=10N,s=2.0m.求求F做的功做的功.sF600sFF900s（1）（2）（3）sFsF1200W=FSCOS180 =FSo（4）（5）W=FSCOS120 =FSCOS60oo=/20/2/2COS=0COS0COS0W=0W 0W0表示力表示力F对对物体做物体做零功零功表示力表示力F对对物体做物体做正功正功表示力表示力F对对物体做物体做负功负功问题：做功有正负，谁决定做功的问题：做功有正负，谁决定做功的正负正负呢？呢？问题：沿斜面下滑的物体所受重力问题：沿斜面下滑的物体所受重力做正功负功？做正功负功？问题：汽车刹车时受到的阻力做正问
6、题：汽车刹车时受到的阻力做正功负功？功负功？问题：匀速圆周运动中向心力对物问题：匀速圆周运动中向心力对物体做正功负功？体做正功负功？问题：问题：正功和负功什么物理意义呢？正功和负功什么物理意义呢？正功的意义正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效力对物体做正功，表明此力的效果是果是促进物体的运动促进物体的运动，是，是动力做功动力做功。负功的意义负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效力对物体做负功，表明此力的效果是果是阻碍了物体运动阻碍了物体运动，是，是阻力做功阻力做功。一个力对物体做负功，也可说成物体一个力对物体做负功，也可说成物体克服克服这这个力做了功（个力做了功（取正值取正值）例：某一物
7、体以一定初速度在粗糙水平面做例：某一物体以一定初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动，若阻力做匀减速直线运动，若阻力做20J功，功，也可以讲物体也可以讲物体克服克服阻力做了阻力做了20J功。功。三、对功的进一步理解三、对功的进一步理解 1 1正功和负功的意义正功和负功的意义-表示做功效表示做功效果果 功是功是标量标量，只有，只有量值量值，没有，没有方方向向，功的正负不是数量上的正与负，功的正负不是数量上的正与负，它们仅它们仅表示相反的做功效果表示相反的做功效果，正负，正负并不代表大小。并不代表大小。问题：问题：10J与与-20J，谁做的功更多一些？，谁做的功更多一些？例例3、质量为、质量为m1的物
8、体的物体,在水平力在水平力F1的作用下的作用下,沿光滑的水平面移动了距离沿光滑的水平面移动了距离s,质量为质量为m2的物的物体体,在水平力在水平力F2的作用下的作用下,沿粗糙的水平面移动沿粗糙的水平面移动了相同的距离了相同的距离.m1W2 B.W1=W2 C.W1W2 D.无法判定无法判定.【B】sF1m1sF2m2W=Fscos 三、对功的进一步理解三、对功的进一步理解 2 2功与物体的功与物体的运动状态运动状态无关无关 力对物体做功，力对物体做功，总跟力总跟力的大小、的大小、位移的大小，以及两者的夹角位移的大小，以及两者的夹角有关，有关，而跟物体受力以后通过这段位移的而跟物体受力以后通过这
9、段位移的运动状态运动状态没有关系没有关系例例2：一同学在操场上踢球，飞起一脚一同学在操场上踢球，飞起一脚用平均为用平均为50N的力将球踢出，球在操场的力将球踢出，球在操场上滚了上滚了20m,关于脚对球做功下列说法中关于脚对球做功下列说法中正确的是正确的是AJ B.1000J C.无法求出无法求出注意：公式中的力和位移必须注意：公式中的力和位移必须具备具备同时性同时性。答案答案:C 计算力计算力F做功时所发生的位移，必须是做功时所发生的位移，必须是在同一个力在同一个力F持续作用下发生的，如果力持续作用下发生的，如果力只在物体的一段位移中有作用，力消失后只在物体的一段位移中有作用，力消失后仍继续运
10、动，那么力所做的功，就只跟有仍继续运动，那么力所做的功，就只跟有力作用的那一段位移有关，而跟其余位移力作用的那一段位移有关，而跟其余位移无关无关 3功的公式中功的公式中F 和和 s 必须具备必须具备同时性同时性4 4总功总功-几个力对物体所做的总几个力对物体所做的总功功 （1 1）总功可先通过计算合外力得到（条总功可先通过计算合外力得到（条件：件：_）W总总=F合合scos （2 2）总功也可先通过计算）总功也可先通过计算各个力的功再求代各个力的功再求代数和数和得到：得到：W总总=WW2.Wn合力为恒力合力为恒力例例4 4质量为质量为m=5.0kg的木块的木块,在平行于斜面向在平行于斜面向上的
11、拉力上的拉力F=100N的作用下的作用下,沿倾角为沿倾角为=37 的的斜面向上滑行斜面向上滑行s=1.0m的距离的距离,木块与斜面间的木块与斜面间的动摩擦因数为动摩擦因数为=0.5.（g=10m/s2 ;sin37=0.6 cos37 =0.8)1.画出物体的受力示意图画出物体的受力示意图,求各力在这一过程求各力在这一过程中对物体所做的功中对物体所做的功.2.求各力对物体所做的功的代数和求各力对物体所做的功的代数和.3.求物体受到的合外力求物体受到的合外力.4.求物体受到的合力对物体所做的功求物体受到的合力对物体所做的功.svGF1F2 Fs vGF1FF2G1G2W合合=F合合scos=W1+W2+课堂小结 一、功一、功 1 功的概念及二因素功的概念及二因素 2 功的计算功的计算 W=Fl cos 二、正功与负功二、正功与负功所谓正功负功，是反映力对物体所谓正功负功，是反映力对物体做功性质的，若为正功，表明该力做功性质的，若为正功，表明该力促进了物体的运动，若为负功，表促进了物体的运动，若为负功，表明力阻碍物体的运动。明力阻碍物体的运动。三、总功的计算三、总功的计算 W总总=W1+W2+W3+Wn =F合合s cos 谢谢谢谢
