人教版（2003）高中物理必修二第七章机械能守恒定律—— 7.2功

§7.2功 教学目标：1、知道功的概念及功的两要素2、掌握功的量度、公式及单位，并能计算有关实际问题3、知道功是标量，知道正功和负功的区别4、理解合外力做功的计算方法 请看 功的定义2.做功的过程是能量转化的过程。1.在认识能量的历史过程中，人们建立了功的概念，因而功和能是两个密切联系的物理量，即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。 做功的两个不可缺少的因素1.作用在物体上的力2.物体在力的方向上发生位移一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。 如图，滑块在力F的作用下前进了l，F对滑块做了多少功？探究一lFF（1）如果力的方向与物体的运动方向一致F表示力的大小，l表示位移的大小 （2）如果力的方向与　　　　　运动方向垂直呢？如图，小球在水平桌面上滚动时，支持力和重力对物体做功吗？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，力对物体不做功，或者说，做功为零。即W＝0探究二 FαFαl（3）当力的方向与位移方向成一角度α时FαF2F1W1=F1l=FCOSαlW2=0W=W1+W2=FlCOSα探究三F、l是大小，α是F、l正向间的夹角 思考若将位移l分解,结果如何?Fll1l2α90。=lcosα=lsinαW1=Fl1=FlcosαW2=0W=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3、功是标量2、在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号J1J＝１Ｎ×１m=1N·m1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1米的位移时所做的功。功的计算公式W=Flcosα但功有正负 4、适用范围5、功是过程量谈到做功要明确是什么力在做功，对什么物体做功？在什么过程中做功？W=Flcos仅适用于求恒力做功vL 问题1、小明提一水桶重20千克，他在水平地面上走了4米，然后提上了3米高的二楼，问小明在此过程中，一共对水桶做了多少功？应用1 如图所示，一小孩和一大人都以水平的力匀速推动相同的木箱在相同的路面走同样的位移(推箱的速度大小如图中所注)，比较此过程中两人分别对木箱做功的多少()A．大人做的功多B．小孩做的功多C．大人和小孩做的功一样多D．条件不足，无法判断应用2 正功和负功探究四4、10J和-10J的功哪个多，为什么？正功和负功的意义？ 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做正功，动力表示力F做负功，阻力力做正功，表示为动力；力做负功，表示为阻力 一个力对物体做负功，有两种说法。往往说成物体克服这个力做功例如：注意正功、负功不表示方向相反，表示力不同的效果放在水平地面上的物体,在F=10N的水平拉力作用下匀速向右前进了4m,求地面摩擦力对物体所做的功Wf=－40J或克服地面摩擦力做了40J的功F=10Nf 思考:摩擦力一定对物体做负功吗?不是!可能做正功 方法二：先求出合外力F合，再利用W合=F合lcosα求出合外力的功方法一：先求出各分力的功，再利用合外力的功等于物体所受各力功的代数和求出W合=W1+W2+W3+…结论：几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功。总功的求法探究五实际中多用此种法求。 课堂练习1、一个质量m＝150kg的雪橇，受到与水平方向成37°角的斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上移动的距离为5m，物体与地面间的滑动摩擦力f＝100N求（1）物体所受的合力（2）合力对物体做的功（3）各个力对物体所做的功（4）各个力对物体做功的代数和θFfvFNG 小结1、做功的两个必要因素力和物体在力的方向上发生位移2、功的计算公式W=Flcosαα=π/2时W=0（不做功）α<π/2时W>0(动力做正功）π/2＜α≤π时W<0(阻力做负功)α是F、l正向间的夹角。Ｆ是恒力。F、l只指大小 4、功是标量，国际单位制中单位为J3、功的正负的物理意义：力对物体做正功，是物体运动的动力力对物体做负功，是物体运动的阻力5、总功的求法(1)先求每一个力所做的功，再求它们的代数和实际应用中多采用此法。(2)先求合力，再求合力所做的功。 下图表示物体在力F的作用下在水平面上发生了一段位移l,分别计算这三种情形下力对物体做的功.设这三种情形下力和位移的大小都相同:F=10N,l=2m。角θ的大小如图所示。课堂练习1 图丙:W=Flcos30°=17.3J1.解:图甲:W=Flcos(180°-θ)=Flcos(180°-150°)=Flcos30°=10×2×=17.3J图乙:W=Flcos(180°-θ)=Flcos150°=－17.3J 如图所示，在推力作用下，斜面与物块m一起水平向右匀速移动，则在它们运动过程中，下列说法正确的是（）A.合力对物块m做正功B.弹力对物块m不做功C.摩擦力对物块m不做功D.摩擦力对物块m做负功课堂练习2D 课堂练习3如图所示，以一定的初速度竖直向上抛出质量为m的小球，它上升的最大高度为h，空气阻力的大小恒为f，则从抛出点至回到原出发点的过程中各力做功的情况不正确的是（）A．重力做的功为2mghB．空气阻力做的功为-2fhC．空气阻力做的功为2fhD．物体克服重力做的功为-mghvACD 对功的理解１、功一定要指明是哪个力对哪个物体做的功2、谈到功一定要明确力对物体做正功还是负功 再见