功与功率+高一下学期物理人教版（2019）必修二

第八章机械能守恒定律8.1功与功率第一课时人教版（2019）

体会下列两个实例，思考功是描述什么的物理量？一、知识回顾

什么是功？

力作用在物体上，且使这个物体在力的方向上运动，运动的距离与力的乘积叫做功。物理走向生活生活走向物理运用实例一实例一运动小车撞手提水桶

什么是功？物理走向生活生活走向物理运用实例一实例一运动小车撞手提水桶爬楼梯力的作用效果积累消耗体能力积累的距离越长效果越明显距离越长越疼一、知识回顾

上述两个过程都是人用力对物体做功的过程，都要消耗体能。所以做功的过程是能量转化的过程，做功越多，能量转化得越多，因而功是能量转化的量度。能量的改变一定伴随着做功过程一、知识回顾功的定义：如果一个物体受到力的作用，并且在这个力的方向上通过一段位移，我们就说这个力对物体做了功。FlF（1）作用在物体上的力（2）物体在力的方向上通过的位移

做功的两个条件：回顾初中时所学知识，功的定义和条件是什么？（缺一不可）一、功1.当力F和位移l

同向时：FlF2.当力F和位移l垂直时：W=F·0W=Fl

FlF一、知识回顾力与位移方向相同，力做功力的方向上有位移力与位移方向垂直不做功在力方向上没有位移想一想下图中叉车对圆柱形工件的力做功吗？一、知识回顾更普遍的情形是物体运动的方向与力的方向不一致，例如马拉雪橇时拉力方向和雪橇运动方向间有一个角度。这时应当怎样计算功呢？Fα思考功02一、用分解力的方法求功lFFαFαFαW2=0

F2F1当力F和位移

l

成α时：WF1=F1·lWF2=F2·0二、功二、用分解位移的方法求功Fll1l2αl1=lcosαl2=lsinαW1=Fl

1=FlcosαW2=0除了分解力以外还可以分解位移:W=Flcosα在力方向发生的位移二、功三、功1.公式：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（

α取0～180°）的余弦这三者的乘积。2.国际单位:

焦耳（简称：焦

——符号：J）１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m3.功是标量，没有方向，但有正负。“lcosα”整体也可称为力方向上的位移4.物理意义：功是能量转化的量度(过程量)。二、功（1）功是过程量，对应一段时间或位移是力对空间的积累效果；故计算功时一定要指明是哪个力在哪个过程对物体做的功。5.说明（2）公式W=Flcosα只适用于计算恒力的功，l是物体的位移，不是路程。ＦmMl二、功1.物体在水平力Ｆ作用下沿光滑水平面加速运动L；2.物体在水平力Ｆ作用下沿粗糙水平面匀速移动L；3.物体在沿斜面向上的力Ｆ作用下减速上移L；μ=0lllμ≠0力做功只与F、L和α有关,与是否有受其它力，物体运动状态等其他因素无关。下面三种不同的情况下的做功分别是多少？思考怎样找力与位移的夹角?方法：将力、位移矢量的箭尾移到同一个作用点上。lFlFlF思考寻找“夹角α”可以将力的方向向位移方向旋转，当力的方向与位移方向相同时，力的方向所转过的较小的角度就是力与位移方向的夹角。辨认力与位移的夹角夹角：α夹角：π-α夹角：α夹角：π-α

F

乙

l

α

α

αF甲F

α

lF

l

l做一做lF光滑水平面αlF粗糙水平面αF大小相同，l相同,角度也相同，哪种情况下拉力F做的功多?★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思考★注意：①做功只与F、l

、α三者有关，与物体的受力情况（是否受其它力、其它力是否做功及做功多少）和运动形式（匀速或变速）无关，即力对物体做功具有独立性。②计算功时，一定要明确是计算哪个力对物体所做的功，不能张冠李戴。③力F与位移l必须具有同时性，即l必须是力F作用过程中的位移。正功和负功03力与位移夹角为锐角(0≤α＜π/2)0≤α<π/2，cosα>0，W=Flcosα>0即力对物体做正功α三、正功和负功力与位移夹角为钝角(π/2＜α≤π)π/2<α≤π，-1≤cosα<0，W=Flcosα<0即力对物体做负功或“物体克服某力做功(取绝对值)”阅读课文

完成下表αcosαW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W=Flcosα

若物体做直线运动，由力和位移夹角来判断

若物体做曲线运动，由力和速度夹角来判断正功和负功

1.正负不表示方向，也不表示大小。负功的物理意义:正功的物理意义:表示该力是动力；表示该力是阻力。F1AF2B如：－8J>5J2.某力做多少负功，也可说成“物体克服该力做多少功”（取绝对值）。vf=5Nl=2mAB几个力对物体做的总功03

我们学习了一个力对物体所做的功的求解方法，而物体所受的力往往不止一个，那么如何求解这几个力对物体所做的功呢？【例题】如图，一个物体在拉力F的作用下，水平向右移动位移为s，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如何；物体所受的合力是多少；合力所做的功是多少。αFFNfGsαFFNfG解：（法一）重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900F所做的功为：Ｗ1＝Fscosα，滑动摩擦力f所做的功为：Ｗ2＝fscos1800＝－fs各个力对物体所做功的代数和为：Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s（法二）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scos00＝（Ｆcosα－f）s求总功的两种方法1.分别求出每个力所做的功