功(公开课).ppt

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第七章第七章机械能守恒定律机械能守恒定律学习目标学习目标2.理解功的概念和做功两个要素理解功的概念和做功两个要素3.明确功是标量，知道功的定义式并能利用公明确功是标量，知道功的定义式并能利用公式进行有关运算式进行有关运算4.理解正功和负功及其作用效果理解正功和负功及其作用效果5.掌握求总功的两种方法掌握求总功的两种方法1.初步认识做功与能量变化的关系初步认识做功与能量变化的关系货物的重力势能增加货物的重力势能增加火车加速，动能增加火车加速，动能增加弹簧压缩，弹性势能增加弹簧压缩，弹性势能增加FFF能能量量变变化化，是是因因为为有有力力对对物物体体做做功功。

举起杠铃过程中，什么力对举起杠铃过程中，什么力对杠铃做功？

能量怎样变化？

杠铃做功？

能量怎样变化？

箭射出时，什么力对箭做箭射出时，什么力对箭做功？

能量怎样变化？

功？

能量怎样变化？

搓手时，什么力对手做功？

搓手时，什么力对手做功？

能量怎样转化？

能量怎样转化？

功是能量转化的量度功是能量转化的量度一、功和能量的关系：

sFFFs二二、怎样才叫做功怎样才叫做功一个力作用在物体上一个力作用在物体上,使这个物体在力的方向使这个物体在力的方向上产生了位移上产生了位移,就说这个就说这个力对物体做了功力对物体做了功（作用在物体上的力）（作用在物体上的力）（物体在力的方向上有位移）（物体在力的方向上有位移）必要因素必要因素必须需要，缺一不可必须需要，缺一不可“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”1用力推讲桌用力推讲桌,讲桌没有动，人讲桌没有动，人累吗？

人做功了吗累吗？

人做功了吗?

分析：

=没有做功（劳而无功）实例分析：

实例分析：

“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”2用脚踢出足球，球在地面上用脚踢出足球，球在地面上滚动，滚动过程中，人对球做功滚动，滚动过程中，人对球做功了吗？

了吗？

分析：

没有做功（不劳无功）“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”分析：

没有做功（劳而无功）33人提一桶水沿水平方向前进，提人提一桶水沿水平方向前进，提力做功了吗？

力做功了吗？

功的计算公式功的计算公式如果力的方向与物体的运动方向一致，功就等如果力的方向与物体的运动方向一致，功就等于力的大小和位移的大小的乘积。

于力的大小和位移的大小的乘积。

功的计算公式：

功的计算公式：

W=FLW=FL当力的方向与位移方向既不相同也不垂直，如当力的方向与位移方向既不相同也不垂直，如当力的方向与位移方向既不相同也不垂直，如当力的方向与位移方向既不相同也不垂直，如何求力所做的功呢？

何求力所做的功呢？

何求力所做的功呢？

何求力所做的功呢？

FL思考与讨论思考与讨论LFFFF（方法一：

分解力）（方法一：

分解力）根据力的等效性原理根据力的等效性原理,可以可以把计算把计算F做功的问题转化为做功的问题转化为分别求分别求F1和和F2做功的问题做功的问题W1=F1L=W2=0W=W1+W2F2F1讨论：

讨论：

当拉力与水平方向的夹角为当拉力与水平方向的夹角为时，物体时，物体沿水平方向的位移为沿水平方向的位移为L，此时拉力，此时拉力F做的功应做的功应该是多少呢？

（有几种求法？

）该是多少呢？

（有几种求法？

）（方法二：

分解位移）（方法二：

分解位移）力对物体所做的功，等于力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。

FFF1F2F1F2L三三、功的一般计算公式功的一般计算公式辨认力的方向与位移方向的夹角辨认力的方向与位移方向的夹角Fl甲答案：

Fl乙答案：

-Fl丙答案：

Fl丁答案：

-FFFL=0FFL0LFF思考：

思考：

用力用力FF拉动物体分别在光滑水平面上加速运动拉动物体分别在光滑水平面上加速运动LL；在粗糙；在粗糙水平面上匀速移动水平面上匀速移动LL；沿斜面向上减速移动；沿斜面向上减速移动LL，哪种情况，哪种情况下力下力FF做的功多？

做的功多？

撤去力撤去力FF后，物体继续运动了一段位移，那么后，物体继续运动了一段位移，那么FF做的功又做的功又是多少？

是多少？

注意：

力注意：

力FF对物体做功，只跟力的大小、位移的大对物体做功，只跟力的大小、位移的大小以及两者的夹角有关小以及两者的夹角有关，而与物体受力后通过这段，而与物体受力后通过这段位移做什么运动、是否还受其他力等因素无关。

位移做什么运动、是否还受其他力等因素无关。

力力FF与与LL必须具备必须具备同时性同时性。

一一样样多多练习练习：

图中表示物体在力：

图中表示物体在力FF的作用下在水平面上发的作用下在水平面上发生了一段位移生了一段位移LL，分别计算这三种情形下力对物体，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：

做的功。

设这三种情形下力和位移的大小都相同：

F=10NF=10N，L=2mL=2m。

角。

角的大小如图所示。

的大小如图所示。

=150ovFv=30oF公式中的公式中的是力的方向和是力的方向和位移方向的夹角。

位移方向的夹角。

v=30oF那么这个正负该怎么解释那么这个正负该怎么解释呢？

呢？

功的正负由什么决定呢？

功的正负由什么决定呢？

COSW动、阻力动、阻力正、负功正、负功四、正功和负功四、正功和负功讨论：

当讨论：

当取不同值时，力做功有什么特点，填下表取不同值时，力做功有什么特点，填下表0=00=00正功不做功负功动力阻力阻力正负正负几点说明：

几点说明：

11、力对物体做负功力对物体做负功也可以说也可以说“物体克物体克服力做功服力做功”（取绝对值）（取绝对值）例如：

例如：

“力力FF做了做了-5J-5J的功的功”可以说成可以说成“物体物体克服克服力力FF做了做了5J5J的功的功”22、功有正负。

但正负号既不、功有正负。

但正负号既不表示功的大小，也不表示方向。

表示功的大小，也不表示方向。

只表示力做功效果只表示力做功效果。

问：

问：

5J5J和和-6J-6J的功，哪个大？

的功，哪个大？

关于关于功的公式功的公式的说明的说明1.此公式只适用于求此公式只适用于求恒力恒力（某一个力或某几个力的合力）的功（某一个力或某几个力的合力）的功2.功是一个功是一个过程量过程量，与位移过程相对应，且位移必须，与位移过程相对应，且位移必须以地面为参考系以地面为参考系3.在国际单位制中，功的单位是在国际单位制中，功的单位是焦耳焦耳，简称焦，符号是，简称焦，符号是J4.公式中的力和位移具有公式中的力和位移具有同时性同时性5.一个力做的功与物体通过这段位移的一个力做的功与物体通过这段位移的运动状态及其它力运动状态及其它力无关无关6.功是一个功是一个标量标量，没有方向，但有正负，没有方向，但有正负求解物体在几个力的共同作用下发生求解物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的总功一段位移时，这几个力对物体所做的总功可以用以下两种方法来求解。

可以用以下两种方法来求解。

（1）分别求出每个力所做的功，然后求出所有功分别求出每个力所做的功，然后求出所有功的代数和。

即：

的代数和。

即：

WW总总=WW1+WW2+WWn

（2）先求出物体所受的合力，然后再求出合力的先求出物体所受的合力，然后再求出合力的功，即：

功，即：

WW总总=FF合合LcosLcos五、总功的两种求解方法五、总功的两种求解方法学习目标学习目标2.理解功的概念和做功两个要素理解功的概念和做功两个要素3.明确功是标量，知道功的定义式并能利用公明确功是标量，知道功的定义式并能利用公式进行有关运算式进行有关运算4.理解正功和负功及其作用效果理解正功和负功及其作用效果5.掌握求总功的两种方法掌握求总功的两种方法1.初步认识做功与能量变化的关系初步认识做功与能量变化的关系一、做功的两个必要因素一、做功的两个必要因素1、作用在物体上的力、作用在物体上的力2、物体在力的方向上发生一段位移、物体在力的方向上发生一段位移二、功的一般计算公式二、功的一般计算公式三、功是标量，国际单位制中单位为三、功是标量，国际单位制中单位为J四、功的正负的物理意义：

四、功的正负的物理意义：

力对物体做力对物体做正功正功，该力成为物体运动的，该力成为物体运动的动力动力力对物体做力对物体做负功负功，该力成为为物体运动的，该力成为为物体运动的阻力阻力五、总功的求法五、总功的求法1、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和；、先求每一个力所做的功，在求它们的代数和；2、先求合力，再求合力所做的功。

、先求合力，再求合力所做的功。

小小结结1、在匀速圆周运动中向心力做功的特点是什么？

2、一对静摩擦力做功和一对滑动摩擦力做功的特点是什么？

课后思考课后思考