第一节 功
高一物理备课组 创做
教学目的:
1、正确认识功的含义,知道力和物体
在力 的方向上发生位移是做功的两
个不可缺少的的因素。
2、正确应用公式W=FSCOSα计算力的功。
3、知道功是标量,正确理解正功和负功
的实质,在具体的物理情景中能正确判断
各力是否做功以及做功的正负。
4、掌握合力做功的两种计算方法。
教学重点:
正确应用公式 W=Fscosα计算力的功
。
知道功是标量,正确理解正功和负功
的实质,能正确判断正功和负功。
教学难点:
阅读思考题:
1、做功的一两个不缺少的因素是( )和( )
。
2、举几个实例说明力对物体做了功。
3、如果力F的方向与物体的运动方向一致,功的
大小如何确定?
4、如果力F的方向与运动方向成某一角度时,应
如何求解力F对物体所做的功?
5、功的大小由( ),( )和( )
共同决定。
6、功是矢量还是标量?它的单位是什么?这个单
位是如何规定的?
1、作用在物体上的力。
2、物体在力的方向上产生一段距
离。
一、做功的两个不可缺少的因
素
返回
3、功的计算公式: W=F×S
功的单位:焦耳,用符
号“ J”表示。功是标量
1 J=1N×1m=1N ·m
举例说明力对物体做功的情况
二、功的公式 ( 当力F的方向与运动方向成某
一角度时)
S
W=F·s·cosα α是力的方向与位移方向的夹角
F
α
F
α
F1
F2
A B
F 1=F·cosα
W=F1·S
功的大小由 ( ),( )和
( )共同决定。
力的大小 位移大小
力和位移的夹角
第一组巩固训练题:
α
F S
丙
答案: α
α
F
S
乙
答案: π- α
α
F
S
甲
答案: α
α
F
S
丁
答案: π- α
设在这四种情况下,位移 s=2m,F=10N,θ=30 ,
求力F对物体做的功。
0
2、技巧:寻找“夹角
α”可以将力的方向向
位移方向旋转,当力
的方向与位移方向相
同时,力的方向所转
过的角度就是力与位
移方向的夹角。
三、正功和负功
功的公式:W=FSCOSα
讨论:
1、当 α=0时, COS α=1, W =FS
和我们在初中学过的功的公式相同。
2、当 α=π/2时, COS α=0, W =0
这时我们就说力对物体没做功。举例。
3、当 α<π/2时, COS α>0, W>0
这时我们就说力对物体做正功。举例。
4、当 π/2 <α≤ π时, COS α<0, W <0
这时我们就说力对物体做负功。(另一种表
述)举例。
α
S
F
返回
例 1:如图所示,质量为 m的物体在力 F的
作用下,在水平面上发生的位移为 S,物体与
支持面的动摩擦因数为 μ,问:
( 1)物体受到哪些力的作用?
( 2)各力对物体所做的功分别是多少?
G
N
f
WG=WN=0
WF=Fscos(π-α)=FSsin α
Wf= - μ mgS
(1)、分别求出每个力所做的功,然
后求出所有功的代数和。即:
W总 =W1+W2+……+Wn
(2)、先求出物体所受的合力 F 合,
然后再求出合力的功,即: W总 =F
合Scosα
求力对物体所做的总功有两种方
法:
四、总功
例题:一质量为 10kg的物体,放
在动摩擦因数为 0.2的水平支持面上,
受到与水平方向成 300角的斜向上方
20N的拉力作用在水平方向发生 5m的
位移。求: ( 1)拉力所做的
功。
( 2)外力对物体所做的总功。
F
G
N
Ff
解:(1)WF=FScos300=40×5 × =173.2J
(2)WG=WN=0
W·f=f·S·cos1800= -0.2 × 10 × 9.8 × 5J=-98J
W总 =WF+Wf=75.2J
2
3
请同学们用另一种途径计算外力对物体做的总功
课堂练习:
1、关于功的论述,下列说法中
正确的是:
A、大力做的功多。
B、 +5J的功比 - 5J的功多
C、物体加速运动时的功比减速速运
动时的功多。
D、 +10J的功比 +5J的功多。
D、 +10J的功比 +5J的功
多。
2.关于 1 J的功,下列说法正确的是 (
)
A.把质量为 1 kg的物体,沿力的方向
移动 1 m,力做功 1 J
B.把质量为 1 kg的物体,匀速竖直举
高 1 m,举力做功 1 J
C.把重 1 N的物体,沿水平推力方向移
动 1 m,推力做功 1 J
D.把重 1 N的物体,匀速竖直举高 1
m,物体克服重力做功 1 J
D
3.在建筑工地上,一起重机将
质量为 100 kg的重物以 2 m/s
的加速度竖直向上匀加速提升
10 m的高度,求重物受到的拉
力、重力以及合力做的功 .(不
计阻力, g=10 m/s )
拉力做功 1.2×10 J;重力做功-
1×10 J;合力做功 2×10 J
4
4 3
2
2
4、人造卫星在半径为 1.0×107m的
圆形轨道上受到地球的引力是 4.0 ×
104N,卫星每绕地球运动一周,地球
引力对卫星做多少功?
返回
答:地球引力对卫星
做的功为零。
演示
计算恒力的功公式: W=FScosα
功是标量。功的正、负不表示功的大小
,也不表示功的方向。能说明这个力是
加快还是阻碍物体的运动。
总结
:
作业:练习一( 2)、( 3)、( 4)、
( 5)