《追尋守恒量》市賽獲獎

第七章機(jī)械能守恒定律§2功●引入新課觀察課本第52頁圖7.2-1

如果物體在力的作用下能量發(fā)生了變化，這個力一定對物體做了功。起重機(jī)提起貨物，貨物在起重機(jī)拉力的作用下發(fā)生一段位移。列車在機(jī)車牽引力的作用下發(fā)生一段位移。彈簧在手的壓力下發(fā)生形變，產(chǎn)生了一段位移。●進(jìn)行新課一.功1.功的概念：如果一個物體受到力的作用，并且在力的方向上發(fā)生了位移，物理學(xué)中就說這個力對物體做了功。2.兩個要素⑴作用在物體上的力⑵物體在力的方向上的位移3.功的公式⑴力F與發(fā)生的位移l同向⑵力F與發(fā)生的位移l垂直

W=FlW=0問：如F、l成任意角度，怎樣計(jì)算F做的功？⑶力F與發(fā)生的位移l成任意角度W=Flcosα注意：⑴W表示力對物體所做的功，F(xiàn)表示物體所受到的力的大小，l物體所發(fā)生的位移的大小，α力F和位移之間的夾角。⑵在SI制中，功的單位焦1J=1N·m。在用功的公式計(jì)算時，各量要求統(tǒng)一采用國際單位制。問小結(jié)（1）公式是否適用變力做功情形？適用條件：只適用于恒力做功（2）上例中在F恒定的情況下勻速和加速完成上述過程，F(xiàn)所做的功是否不同？做功與物體的運(yùn)動形式（勻速或變速）無關(guān)，也就是說，當(dāng)F、l及其夾角α確定后，功W就有確定值。（3）如圖，木板靜止在光滑的水平面上，一木塊沖上其粗糙表面，滑行一段時間后，兩者相對位移為l，問滑動摩擦力對木塊做的功為多少？關(guān)于位移。由于在不同的參考系中位移不同，因此對不同的參考系同一過程算出的功也會不同，為了避免這種“不確定性”，一般在中學(xué)階段我們計(jì)算功都以地面為參考系。二、對功的理解1.正功和負(fù)功①當(dāng)α=π/2時，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直時，力F不做功；②當(dāng)α＜π/2時，cosα＞0

W＞0。這表示力F對物體做正功；③當(dāng)π/2＜α≤π時，cosα＜0，W＜0。這表示力F對物體做負(fù)功。（或說成是物體克服力F做功）2.功的物理意義〖實(shí)例〗a．一輛手推車上裝有很多貨物，搬運(yùn)工推車要用很大的力。向前推一段距離就要休息一會兒，然后有了力氣再推車走。b．如果要你將重物從一樓向六樓上搬，搬運(yùn)過程中會有什么感覺？這兩個實(shí)例說明了什么？功的物理意義：能量變化的過程必然伴隨做功過程；做功越多，能量變化的就越多。即：F做正功→促使物體運(yùn)動→F是動力

即：F做正功→促使物體運(yùn)動→F是阻力

正功的物理意義：力對物體做功向物體提供能量，即受力物體獲得了能量。負(fù)功的物理意義：物體克服外力做功，向外輸出能量(以消耗自身的能量為代價)，即負(fù)功表示物體失去了能量。正功和負(fù)功的正負(fù)號表示方向相反？正功和負(fù)功的正負(fù)號代表了正負(fù)功的大??？你能通過公式分析什么情況下F做的功最大，什么情況下F不做功？討論功是標(biāo)量

正功和負(fù)功的正負(fù)號既不代表方向也不代表大小，僅表示做功的不同效果。當(dāng)α=π/2時，F(xiàn)不做功；α=0或π時，F(xiàn)做功最大?！纠恳粋€質(zhì)量為150kg的物體，受到與水平方向成α=37°角的斜向右上方的拉力F=500N的作用，在水平地面上移動的距離為l=5m，物體與地面間的滑動摩擦力F阻=100N，求拉力F和滑動摩擦力F阻做的功？

F37°F阻v

在日常生活中，一個物體往往是在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，那么如何計(jì)算這幾個力對物體所做的總功。

思考與討論F阻GF拉FN課堂小結(jié)功的公式W=Flcosα，其中W表示力對物體所做的功