高一物理课件机械功(1)
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高中物理第1章功和功率第1节机械功课件鲁科版必修2
知 识 点 一
学
业
分
层
第1节 机械功
测 评
知 识 点 二
学习目标
1.理解功的概念，能利用功的一般公式进 行计算．(重点) 2．理解正功和负功及其物理意义． (难点) 3．理解合力功的概念，能计算多个外力 对物体所做功的代数和．(重点、难点)
知识脉
机械功的含义
[先填空] 1．功的含义 物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了 一段位移，则力对物体做了功．
说明 力F对物体做正功 力F对物体不做功 力F对物体做负功
2.总功的计算方法 (1)几个力所做的总功等于各个力所做功的代数和 若以W1、W2、W3、…、Wn分别表示力F1、F2、F3、…、Fn所做的功(含正功 和负功)，则这些力所做的总功为： W总＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn 不论是几个力同时作用，还是作用时间有先有后，这种计算总功的方法均适 用．
机械功的计算
[先填空] (1)0°≤α＜90°时，力对物体做 正功 ，是动力做功； (2)α＝90°时，力对物体 不做功；
正功、 (3)90°＜α≤180°时，力对物体做 负功，是阻力做功． 负功 (4)功只有大小，没有方向，是 标量 ；功的正、负不表示 大小，
而是表示动力做功还是阻力做功，一个力对物体做负功也可说成物 体 克服 这个力做功．
5．如图1－1－7，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的 恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s.已知雪橇与地面间的动摩擦 因数为μ，雪橇受到的( )
A．支持力做功为mgs B．重力做功为mgs C．拉力做功为Fscos θ D．滑动摩擦力做功为－μmgs
计算总功的一般步骤和方法 (1)对物体进行正确的受力分析，明确物体受到哪几个力作用，以及每个力的 大小和方向． (2)分析每一个力作用过程中所对应的位移，根据功的定义式 W＝Fscos α，求 出每一个力所做的功． (3)将各个力所做的功进行代数求和பைடு நூலகம்即可计算出总功． (4)若各个力是同时作用在物体上，也可先求出各个力的合力，再根据功的定 义式求出合外力所做的总功．
学
业
分
层
第1节 机械功
测 评
知 识 点 二
学习目标
1.理解功的概念，能利用功的一般公式进 行计算．(重点) 2．理解正功和负功及其物理意义． (难点) 3．理解合力功的概念，能计算多个外力 对物体所做功的代数和．(重点、难点)
知识脉
机械功的含义
[先填空] 1．功的含义 物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了 一段位移，则力对物体做了功．
说明 力F对物体做正功 力F对物体不做功 力F对物体做负功
2.总功的计算方法 (1)几个力所做的总功等于各个力所做功的代数和 若以W1、W2、W3、…、Wn分别表示力F1、F2、F3、…、Fn所做的功(含正功 和负功)，则这些力所做的总功为： W总＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn 不论是几个力同时作用，还是作用时间有先有后，这种计算总功的方法均适 用．
机械功的计算
[先填空] (1)0°≤α＜90°时，力对物体做 正功 ，是动力做功； (2)α＝90°时，力对物体 不做功；
正功、 (3)90°＜α≤180°时，力对物体做 负功，是阻力做功． 负功 (4)功只有大小，没有方向，是 标量 ；功的正、负不表示 大小，
而是表示动力做功还是阻力做功，一个力对物体做负功也可说成物 体 克服 这个力做功．
5．如图1－1－7，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的 恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s.已知雪橇与地面间的动摩擦 因数为μ，雪橇受到的( )
A．支持力做功为mgs B．重力做功为mgs C．拉力做功为Fscos θ D．滑动摩擦力做功为－μmgs
计算总功的一般步骤和方法 (1)对物体进行正确的受力分析，明确物体受到哪几个力作用，以及每个力的 大小和方向． (2)分析每一个力作用过程中所对应的位移，根据功的定义式 W＝Fscos α，求 出每一个力所做的功． (3)将各个力所做的功进行代数求和பைடு நூலகம்即可计算出总功． (4)若各个力是同时作用在物体上，也可先求出各个力的合力，再根据功的定 义式求出合外力所做的总功．
高中物理 第1章 功和功率 第1讲 机械功课件 鲁科版必修2
预课对习堂点导讲练学义习
第1章——
第1讲 机械功
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
1
预课对习堂点导讲练学义习
第1讲 机械功
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
目标定位 1.理解功的概念，掌握功的公式并能进行有关的计算. 2.理解正功和负功的物理意义，能判断功的正负. 3.理解总功，能计算多个外力对物体所做的总功.
第1讲 机械功
9
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
想一想 当物体受变力作用做曲线运动时，怎样判断该力做 功的正负呢？ 答案 可根据力和速度的夹角大小，当F、v夹角为锐角时， F做正功；F、v夹角为钝角时，F做负功；F、v夹角为直角 时，F不做功.
第1讲 机械功
10
预课对习堂点导讲练学义习
第1讲 机械功
4
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
3.功的一般计算公式W＝ Fscos α . 4.单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.1 J＝
1 N·m .
第1讲 机械功
5
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
想一想 如图1所示，下列人或机械对物体的力做功吗？
第1讲 机械功
8
预(课对3)习堂点当导讲练90学义习°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做负功，理梳或巩解理者固·说深识应物化记用体·探点反究拨馈 克服力 做了功，力是物体运动的阻(填“动”或“阻”)力.一个 力对物体做负功.往往说成 物体克服这个力做了功 (取绝对值).
2.外力做的总功的计算：一个物体同时受到几个力的作用发生 位移时，这几个力做的总功等于 各个力分别对物体做功的代 数和，即W总＝W1＋W2＋W3＋W4＋…. 在计算几个力的总功时，也可先求合力，再应用功的公式求解， 即W总＝ F合scos α .
第1章——
第1讲 机械功
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
1
预课对习堂点导讲练学义习
第1讲 机械功
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
目标定位 1.理解功的概念，掌握功的公式并能进行有关的计算. 2.理解正功和负功的物理意义，能判断功的正负. 3.理解总功，能计算多个外力对物体所做的总功.
第1讲 机械功
9
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
想一想 当物体受变力作用做曲线运动时，怎样判断该力做 功的正负呢？ 答案 可根据力和速度的夹角大小，当F、v夹角为锐角时， F做正功；F、v夹角为钝角时，F做负功；F、v夹角为直角 时，F不做功.
第1讲 机械功
10
预课对习堂点导讲练学义习
第1讲 机械功
4
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
3.功的一般计算公式W＝ Fscos α . 4.单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J.1 J＝
1 N·m .
第1讲 机械功
5
预课对习堂点导讲练学义习
理梳巩解理固·深识应化记用·探点反究拨馈
想一想 如图1所示，下列人或机械对物体的力做功吗？
第1讲 机械功
8
预(课对3)习堂点当导讲练90学义习°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做负功，理梳或巩解理者固·说深识应物化记用体·探点反究拨馈 克服力 做了功，力是物体运动的阻(填“动”或“阻”)力.一个 力对物体做负功.往往说成 物体克服这个力做了功 (取绝对值).
2.外力做的总功的计算：一个物体同时受到几个力的作用发生 位移时，这几个力做的总功等于 各个力分别对物体做功的代 数和，即W总＝W1＋W2＋W3＋W4＋…. 在计算几个力的总功时，也可先求合力，再应用功的公式求解， 即W总＝ F合scos α .
机械功 (共25张PPT)
物体在力的方向上移动的位移
2、功的计算
W = F s cosα
3、功是标量，但有正功和负功。 功的正负不表示方向，也不表示大小。
4、总功的计算
求各个力所做功的代数和
求合力做功
【随堂练习】
1.两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移S，则拉力( ) A、对A做的功多 B、对B做功多 C、一样多 D、以上都有可能
1.1 机械功
1 功和机械能
请同学们回忆初中学过的功的知识，举例说明什么是做功过程？
1
一、功的定义
Part One
1、定义：一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生一定的距离，我们就说这个力对物体做了功。
一段位移
2、做功的两个必要因素：
（1）必须有力作用在物体上。
（2）物体在力的方向上要发生一段位移。
这两个因素是严格的，缺一不可 ！
如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？
如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动，拉力是否做功了？
思考：什么是判断力F是否做功必要因素？
2
二、功的计算
Part One
(1)当力的方向与物体的运动方向一致，应如何计算这个力的功？
W=F S
F
F
F
s
(2)当力的方向与位移方向有一夹角，如何求该力所做的功呢？
3、功的计算公式
4、单位:
焦耳（简称焦）
单位符号：J
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
5、功只有大小，没有方向，是一个标量。
注意：1.讲“功”，一定要指明是哪个力做的功2.公式中F是恒力，s是物体对地的位移, 是F与 s的夹角3.做功与物体运动形式无关，与物体是否受其他力无关4.功是过程量,是力对空间的积累效果
2、功的计算
W = F s cosα
3、功是标量，但有正功和负功。 功的正负不表示方向，也不表示大小。
4、总功的计算
求各个力所做功的代数和
求合力做功
【随堂练习】
1.两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下，产生相同的位移S，则拉力( ) A、对A做的功多 B、对B做功多 C、一样多 D、以上都有可能
1.1 机械功
1 功和机械能
请同学们回忆初中学过的功的知识，举例说明什么是做功过程？
1
一、功的定义
Part One
1、定义：一个物体受到力的作用，并且在力的方向上发生一定的距离，我们就说这个力对物体做了功。
一段位移
2、做功的两个必要因素：
（1）必须有力作用在物体上。
（2）物体在力的方向上要发生一段位移。
这两个因素是严格的，缺一不可 ！
如果起重机提着货物静止不动，拉力对货物是否做功了？
如果提着货物使货物沿水平方向做匀速运动，拉力是否做功了？
思考：什么是判断力F是否做功必要因素？
2
二、功的计算
Part One
(1)当力的方向与物体的运动方向一致，应如何计算这个力的功？
W=F S
F
F
F
s
(2)当力的方向与位移方向有一夹角，如何求该力所做的功呢？
3、功的计算公式
4、单位:
焦耳（简称焦）
单位符号：J
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
5、功只有大小，没有方向，是一个标量。
注意：1.讲“功”，一定要指明是哪个力做的功2.公式中F是恒力，s是物体对地的位移, 是F与 s的夹角3.做功与物体运动形式无关，与物体是否受其他力无关4.功是过程量,是力对空间的积累效果
第01讲 《机械功》(课件)高一物理(鲁科版2019必修第二册)
机 械
W Fs
功 的
1、做功大小的判断 功是力与力方向上位移的乘积，与其它因素无关。
计 例：用水平恒力F拉着质量为m的物体沿着水平面从A直线运动到B的过程中，
算 下列说法正确的是（ ）
A、有摩擦力时F做的功比无摩擦力时的多 B、有摩擦力时F做的功比无摩擦力时的少 C、物体加速运动时F做的功比减速运动时的多 D、物体无论加速、减速还是匀速运动，力F做的功一样多
三、机械功的图象描述
机
械
功
的
图
象
描 述
若 F 不是恒力，可将位移划分为若 干等距的小段，在每个小段中F可 近似看成恒力，其所做功的大小即
为该小段对应的小矩形的面积，整
个过程中F所做功的大小近似等于
所有小矩形面积之和。
F － s 图像
图象与坐标轴构 成的图形面积可 表示功的大小
一劲度系数为k的轻弹簧，一端固定在墙壁上，在另一端沿弹簧的轴线施一水平力将弹 簧拉长。
新课教学
1
在光滑的水平面上用一水平恒力F拉一静止物体，物体会做匀加速运动， 当位移越来越大时，该物体速度也越来越大。
a F ；v2 2as; v 2Fs
m
m
力与力方向上累积位移可使物体的速度发生改变。
物理学中将物体受到力作用，并在力的方向上移 动了一段距离，称该力对物体做了功。
一、机械功
做功：如果施力于某物体，并使该物体在力的方向上移动一段距离，我们就 说力对这个物体做了功。
机
有无做功的判断
械
功
① 有力
的
② 力的方向上有位移
含
义
挑起
对扁担的支持 力做功吗？
同时具备，缺一不可。
不动或水 平行走 对扁担的支持 力做功吗？
高一物理课件1.1机械功.pptx
WN mgx cos cos(90 ) G
mgx cos sin 第25页/共28页
物体质量m，斜面质量M，斜面倾角θ，动摩擦因数μ， 物体与斜面保持相对静止。斜面向左匀速直线运动，位
移为x，求在位移x中：3）斜面对物体的摩擦力所做的功 4）物体的合力做的功
f 解：3） mgsinθ
摩擦力做的功
拉力F做的功 W拉＝Fscosθ＝Fscos37° 阻力做的功 W阻＝F阻scos180°＝－ F阻s
力做的总功 W合＝W拉＋W阻＝Fs cos37°－F阻s 代入数据，得 W合＝1500 J
第20页/共28页
例题.一个质量m＝150kg的雪撬，受到与水平方向成 θ＝37 °角斜向上方的拉力F＝500N，在水平地面上移 动的距离s＝5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。 求力对物体所做的总功。
N f
Wf mgxsin cos
4）合力做的功
G
W合 WG WN Wf 0 第26页/共28页
练习
2.如下图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向 上匀速运动，下列说法中正确的A是C(D ) A．重力对人做负功 B．摩擦力对人做正功 C．支持力对人做正功 D．合力对人做功为零
第27页/共28页
感谢您的观看。
第24页/共28页
物体质量m，斜面质量M，斜面倾角θ，动摩擦因数μ， 物体与斜面保持相对静止。斜面向左匀速直线运动，位 移为x，求在位移x中：1）重力对物体所做的功
2）斜面对物体的支持力所做的功
解： 对物体受力分析如图所示
1)重力与物体运动方向垂直
WG 0 N mg cos
N
f
2) 支持力所做的功
第6页/共28页
一、机械功的含义
新鲁科版高中物理必修二 1.1《机械功》课件(共19张PPT)
这两个因素是严格的，缺 一不可 ！
手托着书静 止
人推车未 动
第七章 第一节 功
2、定义： 如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体 沿力的方向运动，经过位移S,则F与S的乘 积叫做机械功。
F S
第一章 第一节 机械功
3、公式：
① F方向与S的方向相同时：
F S
功=力×位移
W=F·S
第七章 第一节 功
② F方向与S的方向不同，有一定夹角α时
：
F2
FF
α F1
S
功=力在位移方向的分力×位移
公式： W=F ·S ·cosα
注:公式中F为恒力，α为力与位移的夹角
第七章 第一节 功
辨认力的方向与位移方向的夹角
F
F
α
S
S
α
甲
答案：α
乙 答案：π- α
S
α
α
S
丙 F 答案： α F 丁 答案：π- α
第七章 第一节 功
(2)总功等于合外力对物体所做的功，即： W总=F合S cosα
第四章 第一节 功
1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各 放一质量不同的木块，在相同的拉力作 用下，通过相同的位移，拉力对木块做
的功( C )
A.在光滑的水平面上较多 B.在粗糙的水平面上较多 C.一样多 D.由小车运动所需的时间决定
第四章 第一节 功
3.利用Ｆ－Ｓ图像，Ｆ－Ｓ图线与坐标轴所包围的面 积即是力Ｆ做功的数值。
4.已知变力做功的平均功率Ｐ，则功Ｗ＝Ｐｔ。
5.用动能定理进行求解： 由动能定理Ｗ＝ΔＥＫ可知，将变力的功转换为物
体动能的变化量，可将问题轻易解决。
6.用功能关系进行求解。
手托着书静 止
人推车未 动
第七章 第一节 功
2、定义： 如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体 沿力的方向运动，经过位移S,则F与S的乘 积叫做机械功。
F S
第一章 第一节 机械功
3、公式：
① F方向与S的方向相同时：
F S
功=力×位移
W=F·S
第七章 第一节 功
② F方向与S的方向不同，有一定夹角α时
：
F2
FF
α F1
S
功=力在位移方向的分力×位移
公式： W=F ·S ·cosα
注:公式中F为恒力，α为力与位移的夹角
第七章 第一节 功
辨认力的方向与位移方向的夹角
F
F
α
S
S
α
甲
答案：α
乙 答案：π- α
S
α
α
S
丙 F 答案： α F 丁 答案：π- α
第七章 第一节 功
(2)总功等于合外力对物体所做的功，即： W总=F合S cosα
第四章 第一节 功
1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各 放一质量不同的木块，在相同的拉力作 用下，通过相同的位移，拉力对木块做
的功( C )
A.在光滑的水平面上较多 B.在粗糙的水平面上较多 C.一样多 D.由小车运动所需的时间决定
第四章 第一节 功
3.利用Ｆ－Ｓ图像，Ｆ－Ｓ图线与坐标轴所包围的面 积即是力Ｆ做功的数值。
4.已知变力做功的平均功率Ｐ，则功Ｗ＝Ｐｔ。
5.用动能定理进行求解： 由动能定理Ｗ＝ΔＥＫ可知，将变力的功转换为物
体动能的变化量，可将问题轻易解决。
6.用功能关系进行求解。
第一讲：高一物理功和功率
<<功和功率>>复习及练习一、机械功1．功的概念(1)功所描述的是力的空间积累效应。
物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段位移，就说力对物体做了功。
在国际单位制中，功的单位是：焦耳。
(2)功是过程量，即做功必须经过一段时间。
2．功的两个要素（1）力（2）在力的方向上发生位移。
3．功的公式(1)若恒力大小为F，物体位移为S，力与位移夹角为α，则功的公式可写为：W＝F·Scosα(2)式中的F应为恒力，F可以是某一个力，也可以是物体受的合外力。
功的公式即可以计算某个力做功，也可以计算合力做功。
(3)功是标量，只有大小没有方向。
因此合外力的功等于其各力做功的代数和。
(4)功的正、负与零功根据功的计算公式 W=FScosα可得出下列几种情况：①当α=90°时，cosα=0，则 W＝0，即力对物体不做功。
例如圆周运动的向心力。
②当α＜90°时，cosα＞0，则W＞0，此时力F对物体做正功。
③当α＞90°时，cosα＜0，则W＜0为负值，此力做负功，叫物体克服此力做功。
二、功率1．功率的概念（1）功率是描述做功快慢的物理量。
也就是说，功率等于功跟完成这些功所用时间的比值。
(2 )功率是标量。
国际单位制中功率的单位为瓦(W)。
2．功率的公式(1)P＝W/t(2)P＝FVcosα【说明】(1)公式(1)是定义式，但中学阶段只能用它计算平均功率。
而(2)式可用于计算瞬时功率和平均功率。
(2)对于机车，由于F与v一般方向一致，故(2)式可写为P=Fv。
机车在实际运行中有两种理想模式：①额定功率下运行：机车运行时受两个力：牵引力F和阻力f。
设输出功率为P，行驶速度为v，那么P=Fv。
机车刚开动时，行驶速度v较小，牵引力较大。
在所受阻力f不变时，这时F ＞f，机车加速行驶。
随着v的增大，由P=Fv知，F减小，f增大。
当F=f时，机车以最大速度vm匀速行驶。
《机械功和机械能》课件
守恒
在只有重力和弹力做功的理想情 况下，机械能守恒，即动能和势 能的总量保持不变。
常见实例
自由落体运动
物体仅受重力作用从静止 开始下落的运动，是机械 能守恒的典型实例。
弹簧振子
在振动过程中，弹簧的弹 性势能和振子的动能之间 相互转换，总机械能保持 不变。
单摆
在摆动过程中，单摆的动 能和重力势能之间相互转 换，总机械能保持不变。
当力与位移垂直时， 机械功为零。这是因 为力没有在力的方向 上产生位移，因此没 有做功。
对于多个力的情形， 需要将每个力所做的 功相加，得到总功。
单位与换算
机械功的单位与换算关系
在进行单位换算时，需要注意力的单位 和位移的单位，确保它们是国际单位制 中的标准单位。
其他常用的单位还有千焦（kJ）、兆焦 （MJ）等。换算关系为：1 kJ = 1000 J, 1 MJ = 1000 kJ。
02
机械能
定义与分类
01
02
03
定义
机械能是物体由于机械运 动而具有的能，包括动能 和势能两种形式。
动能
物体由于运动而具有的能 ，与物体的质量和速度有 关。
势能
物体由于位置或高度而具 有的能，如重力势能、弹 性势能等。
转换与守恒
转换
在只有重力或弹力做功的情况下 ，机械能可以在动能和势能之间 相互转换，但总量保持不变。
•·
机械功的国际单位是焦耳（J），1焦耳 等于1牛顿米（N·m）。
常见实例
•· 机械功在实际生活中的应用实例
举重运动员举起杠铃的过程，重 力对杠铃做了负功，而运动员的 肌肉力对杠铃做了正功。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当汽车启动时，发动机对汽车做 了正功，使汽车从静止状态加速 到行驶状态。
在只有重力和弹力做功的理想情 况下，机械能守恒，即动能和势 能的总量保持不变。
常见实例
自由落体运动
物体仅受重力作用从静止 开始下落的运动，是机械 能守恒的典型实例。
弹簧振子
在振动过程中，弹簧的弹 性势能和振子的动能之间 相互转换，总机械能保持 不变。
单摆
在摆动过程中，单摆的动 能和重力势能之间相互转 换，总机械能保持不变。
当力与位移垂直时， 机械功为零。这是因 为力没有在力的方向 上产生位移，因此没 有做功。
对于多个力的情形， 需要将每个力所做的 功相加，得到总功。
单位与换算
机械功的单位与换算关系
在进行单位换算时，需要注意力的单位 和位移的单位，确保它们是国际单位制 中的标准单位。
其他常用的单位还有千焦（kJ）、兆焦 （MJ）等。换算关系为：1 kJ = 1000 J, 1 MJ = 1000 kJ。
02
机械能
定义与分类
01
02
03
定义
机械能是物体由于机械运 动而具有的能，包括动能 和势能两种形式。
动能
物体由于运动而具有的能 ，与物体的质量和速度有 关。
势能
物体由于位置或高度而具 有的能，如重力势能、弹 性势能等。
转换与守恒
转换
在只有重力或弹力做功的情况下 ，机械能可以在动能和势能之间 相互转换，但总量保持不变。
•·
机械功的国际单位是焦耳（J），1焦耳 等于1牛顿米（N·m）。
常见实例
•· 机械功在实际生活中的应用实例
举重运动员举起杠铃的过程，重 力对杠铃做了负功，而运动员的 肌肉力对杠铃做了正功。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当汽车启动时，发动机对汽车做 了正功，使汽车从静止状态加速 到行驶状态。
机械功课件
方法二：
先求出合外力F合，再利用W合=F合s cosα 求出合外力的功
结论：几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力 的合力对这个物体所做的功。
例 2. 一位质量为 m=60kg 的滑雪运动员从高为 h=10m 的斜坡 上自由下滑。如果运动员在下滑过程中所受到的阻力 F=50N，斜坡的倾角θ =30°，运动员滑至坡底的过程中，
表示力F对 物体不做功
0﹤α＜π /2
cosα＞0
W ＞ 0
表示力F做 正功，为动 力 表示力F做负 功，为阻力
π /2＜α≤π
cosα＜0
W＜0
例如飞机降落时减速伞的拉力对飞机做负功
总功的求法
方法一： 先求出各分力的功，再利用合外力的功等于物体各 力功的代数和求出 W合=W1+W2+W3+…
实际都用此法求。
如图，小球在水平桌面上滚动时， 支持力和重力对物体做功吗？
当力的方向跟位移方向垂直时，物体在力的方向上没有发 生位移，力对物体不做功，或者说，做功为零。 即 W ＝ 0
我们该如何计算马拉雪橇所做的功呢
F
S
力的方向与位移的方向成一定的角度
（3）当力的方向与位移方 向成一角度α 时
F 2
F α
F 1
练习3.用起重机把重为2.0×104 N的物体匀速地提高了
5m，钢绳的拉力做了多少功？重力做了多少功？物体克 服重力做了多少功？这些力所做的总功是多少 ？
解:重物被匀速提升时,合力为0,钢绳对重物的拉力的大
小等于重物所受的重力,即 F=G=2×104N 钢绳拉力所做的功为 W1=Fscosθ=2×104×5J=1×105J 重力做的功为
机械功。
2.做功的两个因素： （1）作用在物体上的力 （2）物体在这个力的方向上移动的距离.
高中物理第1章功和功率第1节机械功课件全省一等奖公开课PPT
第
第
1
1
章
节
新知预习·巧设计
名师课堂 ·一点通
创新演练 ·大冲关
要点一 要点二 要点三
随堂检测归纳小结 课下作业综合提升
1．理解机械功的定义和公式。 2．理解正功、负功的含义，并会判
断力做功的正负。 3．理解总功的概念，掌握计算总功
的两种方法。
[读教材·填要点] 一、机械功的含义 1．机械功 如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向 运动，经过位移s，则 F与s的乘积 叫做机械功。 2．做功的两个必不可少的因素 力和物体在力的方向上发生的 位移 。 3．功的大小 力对物体做功的大小等于力的大小、位移的大小、力与 位移夹角的 余弦值 这三者的乘积，其表达式为W＝ Fscos α 。
π2<α≤π
表明力是动力，做功的 表明力是阻力，做功的效 意义
效果会促进物体的运动 果会阻碍物体的运动
一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做
说明 了功(取绝对值)，即力 F 做功－Fs 等效于物体克
服力 F 做功 Fs
2．如何判断功ห้องสมุดไป่ตู้正负 (1)根据力和位移的方向的夹角判断，常用于恒力做功 的判断。 (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，夹角是锐角做 正功，夹角是钝角做负功，是直角不做功。 [名师点睛] 功的正负既不表示方向，也不表示大小，而是表示力 对物体做功的效果。说5 J的功与－10 J的功方向相反是错 误的(功无方向是标量)，说5 J的功大于－10 J的功是错误 的(功的正负不表示大小，大小看其绝对值)。
[试身手·夯基础] 1．如图1－1－1甲所示，运动员举重时举着杠铃不动，举
杠铃的力对杠铃做功了吗？ 如图1－1－1乙所示，足球在水平地面上滚动时，重力 对球做功了吗？
第
1
1
章
节
新知预习·巧设计
名师课堂 ·一点通
创新演练 ·大冲关
要点一 要点二 要点三
随堂检测归纳小结 课下作业综合提升
1．理解机械功的定义和公式。 2．理解正功、负功的含义，并会判
断力做功的正负。 3．理解总功的概念，掌握计算总功
的两种方法。
[读教材·填要点] 一、机械功的含义 1．机械功 如果作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向 运动，经过位移s，则 F与s的乘积 叫做机械功。 2．做功的两个必不可少的因素 力和物体在力的方向上发生的 位移 。 3．功的大小 力对物体做功的大小等于力的大小、位移的大小、力与 位移夹角的 余弦值 这三者的乘积，其表达式为W＝ Fscos α 。
π2<α≤π
表明力是动力，做功的 表明力是阻力，做功的效 意义
效果会促进物体的运动 果会阻碍物体的运动
一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做
说明 了功(取绝对值)，即力 F 做功－Fs 等效于物体克
服力 F 做功 Fs
2．如何判断功ห้องสมุดไป่ตู้正负 (1)根据力和位移的方向的夹角判断，常用于恒力做功 的判断。 (2)根据力和瞬时速度方向的夹角判断，夹角是锐角做 正功，夹角是钝角做负功，是直角不做功。 [名师点睛] 功的正负既不表示方向，也不表示大小，而是表示力 对物体做功的效果。说5 J的功与－10 J的功方向相反是错 误的(功无方向是标量)，说5 J的功大于－10 J的功是错误 的(功的正负不表示大小，大小看其绝对值)。
[试身手·夯基础] 1．如图1－1－1甲所示，运动员举重时举着杠铃不动，举
杠铃的力对杠铃做功了吗？ 如图1－1－1乙所示，足球在水平地面上滚动时，重力 对球做功了吗？
1.1机械功
l cos α W = Fl cJ 功是标量，国际单位制中单位为J 功的正负的物理意义： 四、功的正负的物理意义： 力对物体做正功 该力成为物体运动的动力 正功， 力对物体做正功，该力成为物体运动的动力 力对物体做负功 该力成为为物体运动的阻力 负功， 力对物体做负功，该力成为为物体运动的阻力 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。
说明功有正负,那功的正负如何确定 正负表示什 说明功有正负 那功的正负如何确定?正负表示什 那功的正负如何确定 么物理意义? 么物理意义
归纳: 归纳 α=90时 • 1.当α=90时，cosα=0,W=0，这表示力F的方向跟 1.当 =0， 的方向垂直时， 不做功. 位移s的方向垂直时，力F不做功. • 2.当α＜90时，cosα＞0,W＞0，这表示力F对物体 2.当 90时 cosα＞ 做正功. 做正功. cosα＜ 0.这表示力对物体 • 3.当90＜α≤π时，cosα＜0,W＜0.这表示力对物体 3.当90＜ 做负功. 做负功. 从动力学角度： 对物体做正功， 从动力学角度：力F对物体做正功，F是动力促 进物体运动； 进物体运动；力F对物体做负功F阻力阻碍物体
3、两质量相等的物体A、B分别放在粗糙水平面 、两质量相等的物体 、 分别放在粗糙水平面 上和光滑的水平面上，在同样的拉力F作用下， 上和光滑的水平面上，在同样的拉力 作用下， 作用下 产生相同的位移x，则拉力： 产生相同的位移 ，则拉力： A、对A做的功多 B、对B做功多 、 做的功多 、 做功多 C、一样多 D、以上都有可能 、 、
例题
小试身手１ 小试身手１：求下列情况下的功
2018-2019学年高中物理第1章功和功率第1节机械功课件鲁科版必修2 PPT
丁图中力 F 做正功，W＝Fs＝10 J。 答案 见解析
正、负功的判断方法 (1)根据力 F 的方向与位移 s 方向的夹角 α 判断：0≤α＜π2时，力对物体做正功； α＝π2时，力对物体不做功；π2＜α≤π 时，力对物体做负功。此方法一般用于物 体做直线运动的情况。 (2)根据力 F 的方向与物体运动速度 v 的方向的夹角 α 判断：0≤α＜π2时，力对 物体做正功；α＝π2时，力对物体不做功；π2＜α≤π 时，力对物体做负功。此方 法一般用于物体做曲线运动的情况。
况下力F对物体所做的功。设在这四种情况下力F和位移s的大小都相同：F＝10 N，s ＝1 m，角θ的大小如图所示，分别说明每种情况下力F做功的正负，并求出功。
图3
解析 甲图中力 F 做正功，W＝Fscos (180°－θ)＝Fscos 30°＝5 3 J。
乙图中力 F 做负功，W＝Fscos (180°－θ)＝Fscos 150°＝－5 3 J。 丙图中力 F 做正功，W＝Fscos 30°＝5 3 J。
思维拓展 1.如图2所示，人推着木箱在水平地面上运动。人推木箱前进时，水平推力和摩擦力对
木箱有没有做功？如果做功，分别做的是正功还是负功？
图2
2.一个物体受到两个力的作用，其中F1做功10 J，F2做功－15 J，力F1和力F2哪个力做 的功多？两力做的总功是多少？ 答案 1.做功。推力的方向与木箱的运动方向一致，做正功；摩擦力的方向与木箱的 运动方向相反，做负功。 2.F2做的功多。两力做的总功为W＝W1＋W2＝10 J－15 J＝－5 J。
4.单位 国际单位制中，功的单位是___焦__耳____，简称___焦___，符号是___J__。 1 J＝1 ___N_·_m____。
思维拓展 如图1所示，下列人或机械对物体做功的是谁？功的大小与哪些因素有关呢？
正、负功的判断方法 (1)根据力 F 的方向与位移 s 方向的夹角 α 判断：0≤α＜π2时，力对物体做正功； α＝π2时，力对物体不做功；π2＜α≤π 时，力对物体做负功。此方法一般用于物 体做直线运动的情况。 (2)根据力 F 的方向与物体运动速度 v 的方向的夹角 α 判断：0≤α＜π2时，力对 物体做正功；α＝π2时，力对物体不做功；π2＜α≤π 时，力对物体做负功。此方 法一般用于物体做曲线运动的情况。
况下力F对物体所做的功。设在这四种情况下力F和位移s的大小都相同：F＝10 N，s ＝1 m，角θ的大小如图所示，分别说明每种情况下力F做功的正负，并求出功。
图3
解析 甲图中力 F 做正功，W＝Fscos (180°－θ)＝Fscos 30°＝5 3 J。
乙图中力 F 做负功，W＝Fscos (180°－θ)＝Fscos 150°＝－5 3 J。 丙图中力 F 做正功，W＝Fscos 30°＝5 3 J。
思维拓展 1.如图2所示，人推着木箱在水平地面上运动。人推木箱前进时，水平推力和摩擦力对
木箱有没有做功？如果做功，分别做的是正功还是负功？
图2
2.一个物体受到两个力的作用，其中F1做功10 J，F2做功－15 J，力F1和力F2哪个力做 的功多？两力做的总功是多少？ 答案 1.做功。推力的方向与木箱的运动方向一致，做正功；摩擦力的方向与木箱的 运动方向相反，做负功。 2.F2做的功多。两力做的总功为W＝W1＋W2＝10 J－15 J＝－5 J。
4.单位 国际单位制中，功的单位是___焦__耳____，简称___焦___，符号是___J__。 1 J＝1 ___N_·_m____。
思维拓展 如图1所示，下列人或机械对物体做功的是谁？功的大小与哪些因素有关呢？
1.1 机械功 课件(共18张PPT)
FN F
f
α
s
G
解：重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900 F所做的功为：Ｗ1＝Fscosα，
滑动摩擦力f所做的功为：Ｗ2＝fscos1800＝－fs
各个力对物体所做功的代数和为： Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s 根据正交分解法求得物体所受的合力 Ｆ=Ｆcosα－f，合力方向向右，与位移同向；
4．功是过程量，力对空间积累的物体量, 是标量, 有正功和负功之分.
(为F与s的夹角)
5．多力做功要明确哪个力对哪个过程对物体做功, 某个力做功与运动状态\其他力无关
6．总功的求法:W总=w1+W2+W3+…=F合·S
二、机械功的计算
功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。 ① F方向与S的方向在一条直线上
课堂练习
1、在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放 一质量不同的木块，在相同的拉力作用下，
通过相同的位移，拉力对木块做的功( C )
A.在光滑的水平面上较多
B.在粗糙的水平面上较多
C.一样多 D.由小车运动所需的时间决定
2、质量为m的物体沿倾角为θ的斜面匀速
滑下，在通过位移L的过程中( B )
A.重力对物体做功mgL
F S
功=力×位移
W=F·S
② F方向与S的方向不在一条直线上
F2
F
α F1
S
功=力在位移方向的分力×位移
公式： W=F ·S ·cosα
功的单位：焦耳 （焦、J） 1 焦耳 = 1 牛顿·米 注:公式中F为恒力
3、辨认力的方向与位移方向的夹角
F
α
S
பைடு நூலகம்
甲
答案：α
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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？
N
F
α
f
G
WF=Fscos(π-α)=FSsin α
WG=WN=0
S Wf= - μ mgS
返回
四、总功
求力对物体所做的总功有两种方法：
1、辨认力的方向与位移方向的夹角
F α
：π- α
S α
F
丙 答案： α
α
S
F
答案： π- α
丁
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：
F A
B
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。
解：WF=FNScosF300=40×5
×3
2
=173.2J
f WG=WN=0
Wf=GfScos1800= -0.2 × 10 × 9.8 × 5J=-98J
W总=WF+Wf=75.2J
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、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？
第二册(必修)
第一节 机械功
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，能正确判断正功和负功。 4、知道多个力对物体所做的总功等于这 几个力的合力对物体做的功
做功的两 个要素
功的 公式
正功和 负功
总功
变力的 功
总结
一、做功的两个不可缺少的因素
1、作用在物体上的力。 2、物体在力的方向上产生一段距离。 3、功的计算公式： W=F×S
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二、功的公式
思考：当力的方向与位移方向有 一夹角，如何求功呢？
F
α
S
F2
F
α
A
W=FSCOSα
F1 B
α是力的方向与位移方向的夹角
(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，然后 再求出合力的功，即：W总=F合Scosα
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五、变力所做的功：
我们所学的功的计算公式是物体受恒力作用 我 可 力 小时 体 线以的段们认变，可，上，为化就以力的如是 很 可把对力何直 小 利位物是求线 ， 用移体 变 功。 可 公分所 力 呢物以式成做 ， ？体认W许=通为多功 或F过力s小的 者co每为段s公 物α小恒，计式体段力在算。运的，每功如动时 这小。果的间 样段再足 ，都作轨把够 对足所用迹短 每够有在是， 一小物曲， 的请功都同加学起们来阅，读就教是材变力后所回做答的。功。
教学重点：
正确应用公式W=FSCOSα计算力的功。
教学难点：
3、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。
教学过程：
(启发引入)
1、在初中我们已经学过功的初步 知识，一个物体受到力的作用，如 果在力的方向上发生一段位移，我 们就说这个力对物体做了功。请同 学们举例说明力对物体做了功。
演示
答：地球引力对卫星做 的功为零。
返回
总结：
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。
计算变力所做的功：把物体通过各个小段 所做的功加在一起，就等于变力在整个过 程 中所做的功。
作业：练习一（2）、（3）、（4）、（5）