第一节第一节 功功 在初中我们已经学过功的初步知识，知道做功在初中我们已经学过功的初步知识，知道做功过程就是能量转化的过程。请同学们举出几个例子说过程就是能量转化的过程。请同学们举出几个例子说明能量转化的过程中力对物体做了功。明能量转化的过程中力对物体做了功。流动的河水能够推动水轮机做功流动的河水能够推动水轮机做功;高举的重锤，落下能把木桩打入地里高举的重锤，落下能把木桩打入地里; 风吹帆船航行风吹帆船航行;思考以下过程是否做功？sFs有力无距离不做功有力无距离不做功冰柱在光滑的冰面上滑动，没有力对它做功冰柱在光滑的冰面上滑动，没有力对它做功力和物体运动方向垂直时，力不做功力和物体运动方向垂直时，力不做功 人对小桶的人对小桶的拉力是竖直向上拉力是竖直向上的，小桶只在水的，小桶只在水平方向上有位移，平方向上有位移，而在竖直方向上而在竖直方向上没有位移，所以没有位移，所以人对小桶没有做人对小桶没有做功。功。 人推着车走了人推着车走了一段距离，车在力一段距离，车在力的作用下有了位移，的作用下有了位移，所以人对车做了功。所以人对车做了功。 功的两个不可缺少的因素功的两个不可缺少的因素:力和力和物体物体在力方向发生的位移。在力方向发生的位移。一、一、 功的概念功的概念:一个物体受到一个物体受到力力的作用，如果在的作用，如果在力的方向力的方向上发生一段上发生一段位移位移，力就对物体做了功。，力就对物体做了功。FFF1F2SABW=F1S=FSCOS是力的方向与位移方向的夹角,功的单位：焦耳（牛*米）。当当F与与S同方向时同方向时:S当当F与与S不同方向时，不同方向时，W=？思考：思考：1J的物理意义是：的物理意义是：1J=1N1m=1N mFABFFW=FS对功的对功的正负正负讨论：讨论：功只有大小没有方向功只有大小没有方向,是是标标量量。功的正负既不是描述方向也不是描述大小而。功的正负既不是描述方向也不是描述大小而是表示这个力对物体做功的效果。是表示这个力对物体做功的效果。（1）当）当0 90时，时，0 cos 1.W为正值，力为正值，力对物体做正功。力对物体对物体做正功。力对物体的运动起推动作用。的运动起推动作用。（2）当）当 = 90时，时， cos =0，W=0.力对物体不做功。力对物体不做功。力对物体的运动既不推动也力对物体的运动既不推动也不阻碍。不阻碍。（3）当）当90 180时，时，1 cos 0。W为负值。为负值。力对物体做负功或者说物体克服力力对物体做负功或者说物体克服力F做正功。做正功。力对物体力对物体的运动起阻碍作用。的运动起阻碍作用。W为负值，称为力对物体做负功负功，或说物体克服克服这个力做功。 注意：注意：讲讲“功功”一定要指明是那个力对那一定要指明是那个力对那个物体的功，因为功是标量。个物体的功，因为功是标量。思考与练习：1、“正功与负功的方向相反”，“正功大于负功”这两种说法正确吗？2、F=10N，S=2m. 求力 F 对物体所做的功3、如图所示,质量为m的物体静止在倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,现使斜面水平向左匀速移动距离l.（1）摩擦力对物体做的功为（物体与斜面相对静止）（ ）A.0B.mglcosC.-mglcossinD.mglsincos（2）斜面对物体的弹力做的功为（ ）A.0B.mglsincos2C.-mglcos2D.mglsincos（3）重力对物体做的功（ ）A.0B.mglC.mgltanD.mglcos（4）斜面对物体做的总功是 .各力对物体所做的总功是 .3、如图所示,质量为m的物体静止在倾角为的斜面上,物体与斜面间的动摩擦因数为,现使斜面水平向左匀速移动距离l.（1）摩擦力对物体做的功为（物体与斜面相对静止）（ ）A.0B.mglcosC.-mglcossinD.mglsincos（2）斜面对物体的弹力做的功为（ ）A.0B.mglsincos2C.-mglcos2D.mglsincos（3）重力对物体做的功（ ）A.0B.mglC.mgltanD.mglcos（4）斜面对物体做的总功是 .各力对物体所做的总功是 .答案答案 （1）C （2）D （3）A（4）0 03.一辆汽车，匀速开上一斜面，它的受力情况如图，则一辆汽车，匀速开上一斜面，它的受力情况如图，则做正功的力是做正功的力是_，做负功的是，做负功的是_，不做功的是，不做功的是_。解：做正功的是：解：做正功的是：F 做负功的是：做负功的是：mg 和和f.不做功的是：不做功的是：N* 对正功和负功的进一步认识1、正功和负功是对同一物理过程从不同侧面的描述。、正功和负功是对同一物理过程从不同侧面的描述。作用力做正功，那么，反作用力就做负功。作用力做正功，那么，反作用力就做负功。2、功是标量功是标量 （只有量值，没有方向）（只有量值，没有方向）(1)功的功的“正正”和和“负负”不表示方向，也不表示数值上的不表示方向，也不表示数值上的正负。正负。(2)“正功正功”表示表示帮助帮助物体运动，物体运动，“负功负功”表示表示阻碍阻碍物体物体运动。运动。二、合力做功二、合力做功 （总功）的求法：（总功）的求法： 方法一：先求出合力再用方法一：先求出合力再用 W总总=F合合Scos 方法二：方法二：总功等于各个力做功的代数和总功等于各个力做功的代数和 W总总=W1+W2+W3+ 这两种方法都要求先对物体进行正确的这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，方法受力分析，方法二二还需要把各个功的正负号还需要把各个功的正负号代入运算。代入运算。合力做功SF1F24、 如图所示，在水平面上运动的物体受到四个力的作用：拉力F1，滑动摩擦力F2 ，重力G，支持力F3。重力和支持力不做功，因而外力所做的总功W等于拉力F1和滑动摩擦力F2所做的功的代数和： W= F1SCos - F2SGF35、一个质量、一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成的物体，受到与水平方向成37角斜角斜上方的拉力上方的拉力F1=10N，在水平地面上移动的距离，在水平地面上移动的距离s=2m（如图）。物体与地面间的滑动力摩擦力（如图）。物体与地面间的滑动力摩擦力F2=4.2N。求。求外力对物体所做的总功。外力对物体所做的总功。SF2F137解：拉力解：拉力F1对物体所做的功对物体所做的功 W1 = F1Cos37=16J 摩擦力做功摩擦力做功 W2=F2Cos180= -8.4J 外力对物体所做的总功外力对物体所做的总功W等于等于W1和和W2的代数和的代数和 W=W1+W2=7.6J1.恒力做功的求法：恒力做功的求法：W=Fscos中的中的F是恒力，求恒力所是恒力，求恒力所做的功只要找出做的功只要找出F、S、即可。即可。2.合力做功合力做功 （总功）的求法：（总功）的求法： 方法一：先求出合力再用方法一：先求出合力再用 W总总=F合合Scos 方法二：方法二：总功等于各个力做功的代数和总功等于各个力做功的代数和 W总总=W1+W2+W3+ 这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，方这两种方法都要求先对物体进行正确的受力分析，方法法二二还需要把各个功的正负号代入运算。还需要把各个功的正负号代入运算。总总 结结1.1.关于功的说法，下列正确的是关于功的说法，下列正确的是 A. A. 凡是发生了位移的物体，一定有力对它做功凡是发生了位移的物体，一定有力对它做功 B. B. 凡是受力的物体，一定有力对它做功凡是受力的物体，一定有力对它做功 C. C. 凡是既受力又发生位移的物体，一定有力对物体做功凡是既受力又发生位移的物体，一定有力对物体做功 D. 以上说法都不对以上说法都不对 应用2.2.用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，用绳子系一小球，使它在水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则则 A. A. 重力对球做功，绳的张力对球不做重力对球做功，绳的张力对球不做功功B. B. 重力对球不做功，绳的张力对球做重力对球不做功，绳的张力对球做功功C. C. 重力和绳的张力对球都不做功重力和绳的张力对球都不做功 D. 重力和绳的张力对球都做功重力和绳的张力对球都做功3.如图，人提着重如图，人提着重100N的桶，的桶，沿楼梯从一楼上到沿楼梯从一楼上到6米高的三楼，米高的三楼，人对桶做了多少功？人对桶做了多少功？已知：已知：G=100N, h=6m求：求：W.解：解：W=Gh=100N6m=600J答：人对桶做了答：人对桶做了600J的功。的功。4.一辆汽车，以一辆汽车，以36km/h的速度在水平路的速度在水平路面上作匀速直线运动，牵引力为面上作匀速直线运动，牵引力为5000N,前进了前进了100m后关闭发动机，又滑行了后关闭发动机，又滑行了20m,这一过程中牵引力做了多少功？这一过程中牵引力做了多少功？已知：已知：F=5000N, s=100m求：求：W.解：解：W=Fs=5000N100m=5105J答：牵引力做了答：牵引力做了5105J的功。的功。作业练习与评价、练习册