2023学年完整公开课版功的

1第七章机械能守恒定律2功吉林市实验中学周志强2

3重点和难点1.理解功的概念，理解做功的两个必要因素。（重点）2.掌握并能应用功的公式分析计算实际问题。（重点）3.理解正功、负功的含义。（难点）4.知道怎样计算几个力对物体所做的总功

。（难点）

4木头在起重机的拉力作用下

?能增加握力器在手的压力作用下？能增加FFF列车在机车牵引力的作用下

?能增加二、功如果物体在力的作用下能量发生了变化，这个力一定对物体做了功。5功的物理意义做功过程是能量转化过程，做功越多，能量转化得越多，因而功是能量转化的量度。能量是标量，相应功也是标量。6Fl力做了功，力与位移方向相同力未做功，只有力而没有位移FFl支持力未做功，力与位移方向垂直F物体静止思考:做功不可缺少的因素有哪些？拉力做了功，力与位移方向有夹角探究1.力做功的必要因素7

结论：力做功的两个必要因素：力物体在力的方向上发生位移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。8（1）当F与l同方向时:lABF探究2.推导功的表达式9lAB（2）当F与l不同方向时，W=？FαFα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=FCOSαlW2=0W=W1+W2W=Fl

COSαF1F210思考：若将位移l

分解,结果如何?Fll1l2αl1=lcosαl2=lsinαW1=Fl

1=Flcos

αW2=0W=F

lcosα90。W=W1+W2111、定义：W=Flcosα力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积二、功3、单位国际单位：焦耳（焦）单位符号：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m2、公式W表示力对物体所做的功，F表示物体所受到得力，Ｌ是物体所发生的位移，α是力F和位移Ｌ之间的夹角，求功时一定明确要求的是哪一个力在哪一段位移上做的功。功的计算时，各量要求统一采用国际单位制恒力12ABCA.W1=W2B.W1>W2C.W1<W2D.不能确定练习.一个人先后用同样大小的力沿水平方向拉木箱，使木箱分别在光滑和粗糙两种不同的水平地面上前进相同的距离。拉力F做的功分别为W1和W2

，则W1和W2的关系是（）A点拨：一个力所做的功,只由力和在力的方向上发生的位移决定,与其他无关。13FNGvα如小球在水平桌面上运动时，重力G和支持力FN都跟位移方向垂直。G和FN不做功。探究3.正功和负功及其意义

(1)当α＝90°时，W＝0,力对物体不做功（请举例）14（2）当0°＜α＜90°时，cosα＞0，W＞0，力对物体做正功。15吉尼斯世界纪录强人拉动50吨的卡车强人在对汽车做正功吗？起到了什么作用？16(3)当90°＜α≤180°时，cosα＜0，W＜0，力对物体做负功。17αCOSαW物理意义α=π/2α＜π/2π/2＜α≤πCOSα=0COSα＞0COSα＜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对物体做负功结合表格思考正功和负功的物理意义？18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。一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值）物理意义19练习.关于功的论述，下列说法正确的是（）

A.大的力一定比小的力做的功多

B.+5J的功比-5J的功多

C.+10J的功比+5J的功多

D.+10J的功和-10J的功一样多点拨：功的正负不表示功的大小CD20探究4.几个力所做的总功的计算如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动的位移为l，求各个力对物体做的功是多少；各个力对物体所做功的代数和是多少；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少？αFFNfGl21解：重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为90°；F所做的功为：W1＝Flcosα，滑动摩擦力f所做的功为：W2＝flcos180°＝－fl，各个力对物体所做功的代数和为：W=W1+W2=(Fcosα－f）l，根据正交分解法求得物体所受的合力，F合=Fcosα－f，合力方向向右，与位移同向；合力所做的功为：W＝F合lcos0°＝（Fcosα－f）l。22一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝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。求外力对物体所做的总功。

解析：拉力F对物体所做的功为

W1=Flcos37°=2000J。摩擦力F阻对物体所做的功为

W2=F阻lcos180°=-500J。外力对物体所做的总功

W=W1＋W2=1500J。（另解：先求合力，再求总功）23解：vFθFNGF阻F1＝Fcosθ代入数据，得W合＝1500JW合＝F合

lcos0°＝（Fcosθ－

F阻）l力对物体做的总功F1F2F2＝FsinθF合＝F1－F阻＝

Fcosθ－

F阻解法224结论：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下方法来求解①求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。（W自身含有符号）②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。（α为合力与位移方向的夹角）W合

=F合lcosα25正功和负功总功各力做功的代数和各力的合外力做的功功做功的两要素功的计算式W＝Flcosα功的物理意义α<π/2，W>0动力π≥α>π/2，W<0阻力α=π/2，W=0261.下列关于功的说法中，正确的是（）A.力对物体做的功多，说明物体的位移一定大B.力对物体不做功，说明物体一定没发生位移C.力对物体做负功，也可以说物体克服阻力做功D.外力对物体做功的代数和等于物体所受合外力做的功CD

27D2.一学生用100

N的力将质量为0.5

kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20

m远，则该学生对球做的功是（）

A.2000J

B.1000J

C.16J

D.无法确定点拨：公式中的F为恒力，且始终作用在物体上283.把一个物体竖直向上抛出去，该物体上升的最大高度是h，若物体的质量为m，所受的空气阻力恒为f,则在物体从被抛出到落回地面的全过程中（）A.重力所做的功为零

B.重力所做的功为2mghC.空气阻力做的功为零