【物理】功 課件 2023-2024學(xué)年高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

8.1課時1功1.理解功的概念，知道做功的兩個要素，知道功的計算公式和單位。2.知道功是標(biāo)量，理解正負功的含義。3.會根據(jù)公式計算多個力的總功。馬拉雪橇?xí)r拉力和雪橇運動方向有一個角度。這時應(yīng)當(dāng)怎樣計算拉力做的功呢？【交流討論】觀察小孩拉木箱，想一想，討論下面的問題。1、當(dāng)力

F

的方向與運動方向成某一角度時，拉力做功如何計算？2、力是矢量，位移是矢量，怎樣分解使它們共線？知識點一：功提示：把力沿位移方向和垂直于位移的方向做正交分解，其中與位移共線的分力對做功有貢獻?；蛘甙盐灰蒲卮怪庇诹Φ姆较蚝推叫杏诹Φ姆较蚍纸??！臼崂砩罨?.分解方式方案一：方案二：2.力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角的余弦這三者的乘積。3.功是標(biāo)量。在國際單位制中，功的單位是焦耳（joule），簡稱焦，符號是J。1J等于1N的力使物體在力的方向上發(fā)生1m的位移時所做的功，所以1J＝1N×1m＝1N·m?！敬鸢浮苛ψ龅墓θ詾閃=Flcosa=150J，所以功不具有方向性。所以，功是標(biāo)量。練習(xí)1：例題中，若把力的方向改為與水平方向夾角α斜向下，如圖，力F的功是多少？通過以上問題，你以為功有方向嗎？【交流討論】觀看圖片，學(xué)生思考討論下列問題問題1：小孩向前拉車和向后拉車時，拉力做功怎樣表示？問題2：車所受的重力和地面的支持力做功多少？問題3：功的正負表示什么含義？知識點二：正功和負功力做正功表示是動力做功，能量輸入；力做負功表示是阻力做功，能量輸出?！臼崂砩罨?、總功：當(dāng)一個物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功，是各個力分別對物體所做功的代數(shù)和。它也就是這幾個力的合力對物體所做的功。2、總功的兩種求法：法一：先求物體受到的合力大小，再利用功的定義求合力做的總功；法二：先求各分力做的功，再求各分力做功的代數(shù)和。3、力對物體是否做功及正負功的判斷。（1）當(dāng)α＝90°時，cosα＝0，

W

＝0。這表示力

F

的方向與位移的方向垂直時，力

F

不做功。（2）當(dāng)0≤α<90°時，cos

α

>0，

W>0。這表示力

F對物體做正功。（3）90°<α≤π時，cosα<0，

W<0。這表示力

F對物體做負功。例題：如圖，質(zhì)量為150kg的雪橇，受到與水平方向成37°角斜向上方的拉力，大小為500N，在水平地面上移動的距離為5m。地面對雪橇的阻力為100N，cos37°＝0.8。求各力對雪橇做的總功。分析：（1）確定研究對象，構(gòu)建模型：

（2）對雪橇進行運動分析和受力分析：②豎直向下的重力G；③地面對雪橇向上的支持力FN；④水平向右的摩擦力f；⑤與水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F。①雪橇向左邊運動；（3）根據(jù)力與運動方向的關(guān)系，判斷各個力做功情況。①重力與支持力與運動方向垂直，垂直無功；②摩擦力與運動方向相反，阻力，做負功；③拉力與運動方向夾角為37?小于90度，動力，做正功。拉力F對雪橇所做的功為：W1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻對雪橇所做的功為：W2=F阻

lcos180°=-500J所以各力做功的代數(shù)和為：W=W1+W2+W3+W4=1500J重力和支持力對雪橇不做功，W3,

W4均為0解法一：W合=W1+W2+······雪橇所受的合力

F合＝Fcos37°-

F阻＝300N合力對雪橇所做的功為

W=F合lcos0°=1500J解法二：W合=F合lcosα1.于功的概念，下列說法正確的是()A．物體受力越大，位移越大，力對物體做功越多B．合力做的功等于各分力做功的矢量和C．摩擦力可以對物體做正功D．功有正負，但正負不表示方向，而表示大小C2.用水平恒力F作用于質(zhì)量為m的物體上，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動距離l，恒力F做功為W1；再用該恒力作用在質(zhì)量為2m的物體上，使之在粗糙的水平面上沿力的方向移動同樣的距離l，恒力F做功為W2，則兩次恒力做功的關(guān)系是（）A.W1>W2B.W1<W2C.W1=W2D.無法判斷C3.如圖所示，人站在斜坡式自動扶梯上勻速向上運動，人受到重力、梯面的支持力和梯面的摩擦力作用。下列說法中正確的是(

)A.重力不做功B.梯面的摩擦力做正功C.梯面的支持力做負功D.梯面的支持力和梯面的摩擦力均做正功B4.如圖所示，重為G的物體靜止在傾角為α的粗糙斜面體上，現(xiàn)使斜面體向右做勻速直線運動，通過的位移為x，物體相對斜面體一直保持靜止，則在這個過程中(