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1、学习目标学习目标(1)理解功的概念和做功两个要素 能对做功与否进行正确的判断 (2)会利用公式进行有关运算。第二节第二节 功功第一节第一节 功功怎样才算做了功?怎样才算做了功?如果一个物体受到力如果一个物体受到力的作用,并使物体在力的的作用,并使物体在力的方向上发生了位移,就说方向上发生了位移,就说这个力对物体做了机械功,这个力对物体做了机械功,简称功。简称功。在水平方向推动物体在水平方向推动物体他们做功了吗?讨论与交流讨论与交流1.做功的要素是什么?做功的要素是什么?力和在力的方向上发生的位移力和在力的方向上发生的位移lW=Flcos是力与位移方向间的夹角是力与位移方向间的夹角FF1F2AB
2、2.力与位移方向有一夹角力与位移方向有一夹角,如何计算这个力做的功如何计算这个力做的功?思考思考功的公式功的公式W=FW=Flcoscos力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力力对物体所做的功,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。和位移夹角的余弦这三者的乘积。300Fl甲300Fl乙450Fl丙600Fl丁这四个图中位移这四个图中位移与力的夹角多大?与力的夹角多大?功功:W=FlCOS:W=FlCOS1.1.此公式的适用条件此公式的适用条件:恒力做功恒力做功2.2.要要明确是计算哪个力明确是计算哪个力对物体做功对物体做功3.3.功是功是标量标量。4.4.功的单位功
3、的单位:焦耳焦耳 符号符号J J关于上式的理解关于上式的理解W=F1l=FlcosFlFlW=Fl1=FlcosF1F2l1l2分解力分解力分解位移分解位移功有正负吗?功有正负吗?以下运动中物体所受各力做什么功?对物体的运动以下运动中物体所受各力做什么功?对物体的运动起什么作用?起什么作用?观察与思考观察与思考功的正负的意义功的正负的意义 力力 力力一个力对物体做负功时,还可以这样说一个力对物体做负功时,还可以这样说 力对物体做了负功力对物体做了负功力力物体克服这个力做了正功物体克服这个力做了正功物体物体例:滑动摩擦力对物体做了例:滑动摩擦力对物体做了-6J的功,的功,做正功做正功做负功做负功
4、 物物体体 动力做功动力做功阻力做功阻力做功物体克服滑动摩擦力做了物体克服滑动摩擦力做了6J的功。的功。也可说成:也可说成:的取值的取值00 9090=9090 9090 180180cos cos 大于大于00小于小于0WW=Flcos 00W=Flcos 0含义含义 正功正功 力不做功力不做功 负功负功 练一练练一练 根据根据W=Flcos 填写下表填写下表1.1.关于功的说法,下列正确的是关于功的说法,下列正确的是 A.A.凡是发生了位移的物体,一定有力对它做功;凡是发生了位移的物体,一定有力对它做功;B.B.凡是受力的物体,一定有力对它做功;凡是受力的物体,一定有力对它做功;C.C.凡
5、是既受力又发生位移的物体,一定有力对物体做功;凡是既受力又发生位移的物体,一定有力对物体做功;D.D.以上说法都不对。以上说法都不对。D课堂检测课堂检测2.2.人用力人用力F F100N100N将质量为将质量为0.50.5kgkg的足球踢出,足球沿水平的足球踢出,足球沿水平地面运动地面运动2020m m,人踢足球时做的功是人踢足球时做的功是(g=10m/sg=10m/s2 2)A.2000J B.100J A.2000J B.100J C.0 J D.C.0 J D.条件不足,无法计算条件不足,无法计算D D 3.如图所示,一个人用于水平方向成如图所示,一个人用于水平方向成600角的力角的力F
6、=40N拉一个木箱,在水平地面上沿直线匀速前进了拉一个木箱,在水平地面上沿直线匀速前进了8m,求求(1)拉力)拉力F对木箱所作的功对木箱所作的功(2)摩擦力对木箱所作的功摩擦力对木箱所作的功(3)外力对物体做的功)外力对物体做的功600600s解解:根据功的公式:根据功的公式W=Fscos得得(1)拉力)拉力F对木箱做的功为对木箱做的功为600600s(2)摩擦力)摩擦力f对物体作的功对物体作的功WW2 2=fScos180=fScos1800 0=20=208 8(1 1)=1.61.610102 2J JGFNf(3)外力对木箱作的总功外力对木箱作的总功W=W1+W2=1.6102J+(1
7、.61.610102 2J J)=0GFNfFxFy解法一解法一.解法二解法二.如图将如图将F分解为分解为Fx和和 Fy 物体作匀速直物体作匀速直线运动线运动Fx-f=0Fy+N-G=0F合合=0所以所以W合合=01.1.分别求外力对物体所做的功分别求外力对物体所做的功WW1 1、WW2 2、WW3 3 W Wn n然后求出所有功的代数和。然后求出所有功的代数和。即:即:WW总总=WW1 1+W+W2 2+W+W3 3 +W+Wn n2 2.先求出物体所受外力的合力先求出物体所受外力的合力F F合合,然后再用,然后再用功的公式求出合力的功,即:功的公式求出合力的功,即:WW总总=F F合合lc
8、oscos求总功有两种方法求总功有两种方法:一一.功的概念功的概念 一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,力就对物体一个物体受到力的作用,如果在力的方向上发生一段位移,力就对物体做了功。做了功。做功的两个要素做功的两个要素:力和在力方向发生的位移。力和在力方向发生的位移。二二.功的公式功的公式W=Fscos(条件:恒力做功条件:恒力做功)功的单位:焦耳(牛功的单位:焦耳(牛米)米)理解理解功是标量,但功有正负之分。功的正负不表示方向,也不功是标量,但功有正负之分。功的正负不表示方向,也不表示大小,只表示功的性质,说明力的效果对物体来说是阻力表示大小,只表示功的性质,说明力的效果对
9、物体来说是阻力还是动力还是动力。三三.功的计算:功的计算:(1)(1)先求出合力再用先求出合力再用WW总总=F F合合ScosScos.先求各外力所做的功,再求各力所做的功的代数和。即总功等于先求各外力所做的功,再求各力所做的功的代数和。即总功等于各个力做功的代数和:各个力做功的代数和:WW总总=WW1 1+W+W2 2+W+W3 3+1.1.注意是那个力的功,力注意是那个力的功,力F F的功的功2.2.关于合力功的计算关于合力功的计算 决定功的大小的因素决定功的大小的因素:WW的大小只与的大小只与F F的大小、的大小、S S的大小及的大小及 的余弦有关,的余弦有关,与运动速度、是否受其他的力
10、等均无关。与运动速度、是否受其他的力等均无关。4.4.如图,分别在光滑和粗糙的水平面上用相同的力如图,分别在光滑和粗糙的水平面上用相同的力F F将质量分别为将质量分别为MM和和mm的物体移动同样的距离的物体移动同样的距离s s,问哪问哪次的力次的力F F做的功多?做的功多?一样一样5.下列关于作用力反作用力做功问题中,说法正确下列关于作用力反作用力做功问题中,说法正确的是(的是()A.作用力做功作用力做功,反作用力必定做功反作用力必定做功B.作用力作正功作用力作正功,反作用力一定作负功反作用力一定作负功C.作用力做功数值一定等于反作用力做功数值作用力做功数值一定等于反作用力做功数值D.单纯根据
11、作用力做功情况不能判断反作用力做功情况单纯根据作用力做功情况不能判断反作用力做功情况DsNsN6.下列关于摩擦力对物体做功的说法中下列关于摩擦力对物体做功的说法中,正确的是正确的是()A.静摩擦力只能做正功静摩擦力只能做正功 B.静摩擦力既可作正功静摩擦力既可作正功,也可作负功也可作负功 C.滑动摩擦力只能作负功滑动摩擦力只能作负功 D.滑动摩擦力既可作正功滑动摩擦力既可作正功,也可作负功也可作负功BD7.7.一个质量一个质量mm2kg2kg的物体,受到与水平方向成的物体,受到与水平方向成3737角角斜向上方的拉力斜向上方的拉力F F1 1=10N,=10N,在水平地面上移动的距离在水平地面上
12、移动的距离s=2m.s=2m.物体与地面的滑动摩擦力物体与地面的滑动摩擦力F F2 2=4.2N=4.2N,求:求:1 1)各外力对物体所做的功?)各外力对物体所做的功?2 2)外力对物体所做的总功)外力对物体所做的总功37F1F2mgNW总=F合S=7.6J法二:先求出合力 F合=F1cos37F2=3.8N F F1 1所做的功所做的功 WW1 1=F=F1 1s s cos37cos37=16J=16JF F2 2所做的功所做的功 WW2 2=F=F2 2s cos180s cos180=8.4J8.4J W W总总=WW1 1+W+W2 2=7.6J=7.6Jmgmg所做的功所做的功
13、WWmgmg=0=0 N N所做的功所做的功 WWN N=0=08.利用斜面从货车上卸货利用斜面从货车上卸货,每包货物的质量每包货物的质量m=20kg,斜面倾斜面倾角角=370,斜面的长度斜面的长度L=0.5m,货物与斜面间的动摩擦因数货物与斜面间的动摩擦因数=0.2,求货物从斜面顶端到底端的过程中受到的各个力所求货物从斜面顶端到底端的过程中受到的各个力所做的功做的功.(g取取10m/s2)yNfxG解解:重力重力G对货物做的功对货物做的功W1=mgLsin370=20100.50.6J=60J支持力对货物没做功支持力对货物没做功W2=0摩擦力对货物做功摩擦力对货物做功W3=(mgcos370)Lcos1800=0.220100.80.5J=-16J所以所以,外力做的总功为外力做的总功为 W1+W2+W3=(60+016)J=44J解二解二:W=F合合L=(mgsin370 mgcos370)L =(20100.50.6 0.220100.80.5)J=44J
限制150内