鲁科版物理必修二第1章第1节《机械功》课件
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高一物理鲁科版必修2课件第1章 第1讲 机械功
答案 7.6 J
三、对功的正、负的理解及判定 1.功是标量，功的正、负既不表示方向，也不表示功的大 小，只表示是动力做功还是阻力做功. 2.功的正、负判定 (1)根据力和位移的夹角判断.例如(如图3所示)，物体a由斜 面顶端静止滑下， a 受到的重力 G 对物体做正功，因为重 力G与位移L之间的夹角小于90°.
一、机械功的含义 1.含义：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和s的乘积 叫机械功，简称功.
2.做功的两个不可缺少的因素是： 力 和物体在力的方向上 发
生的位移.
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 .
二、功的计算
1.对W＝Fscos α的理解
(1)W＝Fscos α仅适用于计算恒力的功，不能直接用于求变
力做功. (2)F表示力的大小，s表示力的作用点相对于地面的位移的 大小 (s 也常常说是物体相对于地面的位移大小 ) ， α 表示力 和位移方向间的夹角.
(3)公式可以表达为W＝F· scos α，意义是功等于沿力F方向的
运动既不起动力作用，也不起阻力作用.
(3)当90°＜α≤180° 时，W＜0，力对物体做负功，或者说物体 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 ＝ F合scos α .
三、对功的正、负的理解及判定 1.功是标量，功的正、负既不表示方向，也不表示功的大 小，只表示是动力做功还是阻力做功. 2.功的正、负判定 (1)根据力和位移的夹角判断.例如(如图3所示)，物体a由斜 面顶端静止滑下， a 受到的重力 G 对物体做正功，因为重 力G与位移L之间的夹角小于90°.
一、机械功的含义 1.含义：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和s的乘积 叫机械功，简称功.
2.做功的两个不可缺少的因素是： 力 和物体在力的方向上 发
生的位移.
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 .
二、功的计算
1.对W＝Fscos α的理解
(1)W＝Fscos α仅适用于计算恒力的功，不能直接用于求变
力做功. (2)F表示力的大小，s表示力的作用点相对于地面的位移的 大小 (s 也常常说是物体相对于地面的位移大小 ) ， α 表示力 和位移方向间的夹角.
(3)公式可以表达为W＝F· scos α，意义是功等于沿力F方向的
运动既不起动力作用，也不起阻力作用.
(3)当90°＜α≤180° 时，W＜0，力对物体做负功，或者说物体 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 ＝ F合scos α .
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？
鲁科版物理必修二课件高一1.1机械功1.pptx
2020/4/4
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。
2020/4/4
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。
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： 2020/4/4
练习一（2）、（3）、（4）、（5）
制 作：郑少华
2020/4/4
二OO7年十月
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？
演示
答：地球引力对卫星做 的功为零。
2020/4/4
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。
Wf=fScos1G800= -0.2 × 10 × 9.8 × 5J=-98J
W总=WF+Wf=75.2J
2020/4/4
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。 2D020/、4/4 +10J的功比+5J的功多。
空白演示
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高级中学课本
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。
2020/4/4
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。
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： 2020/4/4
练习一（2）、（3）、（4）、（5）
制 作：郑少华
2020/4/4
二OO7年十月
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？
演示
答：地球引力对卫星做 的功为零。
2020/4/4
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。
Wf=fScos1G800= -0.2 × 10 × 9.8 × 5J=-98J
W总=WF+Wf=75.2J
2020/4/4
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。 2D020/、4/4 +10J的功比+5J的功多。
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高级中学课本
新鲁科版高中物理必修2第一章教学课件1.1 机械功 (共22张PPT)
-s=v0t-1/2a2t2
-s=(a1t)t-1/2a2t2
THANK YOU
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/82021/3/8Monday, March 08, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021 12:00:06 PM
能力·思维·方法
【例1】如图所示，把系在轻绳上的A、B两小球由图示位置同时由 静止释放(绳开始时拉直)，则在两小球向左下摆动时，下列说法正 确的是(CD)
A.绳OA对A球做正功
B.绳AB对B球不做功
C.绳AB对A球做负功
D.绳AB对B球做正功 【解析】很多人错选AB答案，原因是没有分析A、B球的实际运 动过程而造成的，如果我们大概画出A、B球的运动轨迹，那么 我们就可以找出绳子与球的运动方向的夹角，进而可判定做功的 情况.由于OA绳一直张紧且O点不动，所以A球做圆周运动，OA 绳对A球不做功，而B球是否与A球同步下摆做圆周运动呢?
让我们用模拟等效法分析：设想A、B球分别用两条小绳悬挂而各
自摆动，若摆角较小，则摆动周期为T=2 L / g ；可见摆长越长，
摆得越慢，因此A球比B球先到达平衡位置.可见绳AB的张力对A球 有阻碍运动之作用，而对B球有推动运动之作用，所以正确答案为C、 D.
【例2】质量为M的长板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以 速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平
11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/82021/3/82021/3/8Mar-218-Mar-21
-s=(a1t)t-1/2a2t2
THANK YOU
9、春去春又回，新桃换旧符。在那桃花盛开的地方，在这醉人芬芳的季节，愿你生活像春天一样阳光，心情像桃花一样美丽，日子像桃子一样甜蜜。 2021/3/82021/3/8Monday, March 08, 2021
10、人的志向通常和他们的能力成正比例。2021/3/82021/3/82021/3/83/8/2021 12:00:06 PM
能力·思维·方法
【例1】如图所示，把系在轻绳上的A、B两小球由图示位置同时由 静止释放(绳开始时拉直)，则在两小球向左下摆动时，下列说法正 确的是(CD)
A.绳OA对A球做正功
B.绳AB对B球不做功
C.绳AB对A球做负功
D.绳AB对B球做正功 【解析】很多人错选AB答案，原因是没有分析A、B球的实际运 动过程而造成的，如果我们大概画出A、B球的运动轨迹，那么 我们就可以找出绳子与球的运动方向的夹角，进而可判定做功的 情况.由于OA绳一直张紧且O点不动，所以A球做圆周运动，OA 绳对A球不做功，而B球是否与A球同步下摆做圆周运动呢?
让我们用模拟等效法分析：设想A、B球分别用两条小绳悬挂而各
自摆动，若摆角较小，则摆动周期为T=2 L / g ；可见摆长越长，
摆得越慢，因此A球比B球先到达平衡位置.可见绳AB的张力对A球 有阻碍运动之作用，而对B球有推动运动之作用，所以正确答案为C、 D.
【例2】质量为M的长板放在光滑水平面上，一个质量为m的滑块以 速度v沿木板表面从A点滑到B点，在木板上前进了L，而木板在水平
11、夫学须志也，才须学也，非学无以广才，非志无以成学。2021/3/82021/3/82021/3/8Mar-218-Mar-21
新鲁科版必修二课件第一章功和功率 1.1机械功(问题探究式)(28张PPT)
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？
一、机械功的含义
2、做功的两个必要因素： （1）必须有力作用在物体上。
手托着书静止
（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 ！
人推车未动
一、机械功的含义
探究二： 如果力的方向与物体的运动方向 一致，则如何求功？ F M F s
思考分析： 1.物体受力情况如何？ 2.物体所受合力是多少？ 3.合力做功多少？
例题2.一个质量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。雪橇与地面间的滑动摩擦力 F阻＝100N。求力对雪橇做的总功.
F1＝Fcosθ 解： 力对雪橇做的总功
COSα＜0
二、机械功的计算
1.功的正负
注意：一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个
力做功 例如：放在水平地面上的物体,在F=10N的水平拉力作用 下匀速向右前进了4m,求地面摩擦力对物体所做的功 F=10N
Wf =－ 40J或克服地面摩擦力做了40J的功
正功、负功不表示方向相反，表示力不同的效果
练习
1.把质量为m的物体，匀速地拉高h，则（ A） A．重力做负功，拉力做正功 B．重力做正功，拉力做负功 C．重力做负功，拉力做负功 D．重力做正功，拉力做正功
练习
2.用拉力F将一个重为5N的物体匀速升高3m， 在这个过程中，（ ABD ） A．拉力 F对物体做的功是15J B．物体克服重力做的功是15J C．合力对物体做的功是15J D．合力对物体的功为0
即 W＝0
一、机械功的含义
探究四：当拉力与水平方向的夹角为α时，拉力F 做的功应如何求呢？
鲁科版物理必修二课件高一1.1机械功3
要点·疑点·考点
三、注意点 1.区别冲量与功两概念：冲量是矢量，当合力是恒 力时，冲量方向与合力同向；当合力是变力时，冲 量方向与物体动量改变的方向相同，冲量大小仅由 F、t决定，与a、s等无关.功是标量，大小由F、s、 a
2.掌握恒力做功的特点：恒力做功大小与路径无关， 只与初、末位置有关.如：重力做功，匀强电场中 的电场力做功，液体的浮力做功等.
C.支持力对物体做功mgscos
D.摩擦力对物体做正功，数值为mgssin
12/30/2016
•
课 前 热 身
3.放在粗糙水平地面上的物体，在10N的水平拉 力作用下，以6m/s的速度匀速移动4s，则拉力共 做了240J的功，摩擦阻力对物体做了240J的功.
12/30/2016
•
课 前 热 身
4.重30N的物体在大小为20N、方向与地面成30° 角的拉力作用下沿光滑水平面前进3m，则合外力 对物体做了 30 3 J的功.
12/30/2016
•
课 前 热 身
5.重20N的铁球在离地面40m的高处由静止开始下落， 若空气阻力是球重的0.2倍，那么在铁球从开始下落 到着地的过程中，重力对小球做的功为800J，空气 阻力对小球做的功为-160J，小球克服空气阻力做的 功为160J.
12/30/2016
•
图6-1-3所示
能力·思维·方法
【解题回顾】摩擦力是阻力(对滑块)时，它所做的 功是负功；摩擦力是动力(对木板)时，它所做的功 是正功.我们还体会到摩擦力f和f′虽然是一对作用 力和反作用力，但它们做的功却不一定相等.
12/30/2016
•
能力·思维·方法
【例3】如图6-1-4所示，一质量m=4.0kg的物体，由 高h=2.0m，倾角=53°的斜面顶端滑到底端.物体与 斜面间的动摩擦因数为=0.2.求物体所受外力做的 功.
鲁科版必修第二册 1.1机械功 课件(25张)
①当 时，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直时，力
2 F不做功；
②当 时，cosα>0，W>0。这表示力F对物体做正功；
2 ③当 时，cosα<0，W<0。这表示力F对物体做负功。
2
力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合 生活实际，举例说明。
减速伞做 负功
燃料做正功
所以，力F所做的功W=W1+W2=W1=F1s=Fscosα。
力F对物体所做的功等于力的大小、位移和位移夹角的余弦 这三者的乘积即：
W=Fscosα 表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s表示物 体所发生的位移，α为F和s之间的夹角。 功的公式还可理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或 力与位移在力的方向的分量的乘积。 在国际单位制中，功的单位为焦1J=1N·m在用功的公式计 算时，各量要求统一采用国际单位制。
物体受到拉力F1、滑动摩擦力F2、重力G、支持力F3的 作用。重力和支持力不做功，因为它们和位移的夹角为
90°；F1所做的功为：W1=F1cosα，滑动摩擦力F2所做的功 为：W2=F2scos180°=－F2s。
各个力对物体所做功的代数和为：W=（F1cosα－F2）s 根据正交分解法求得物体所受的合力F=F1cosα－F2， 合力方向向右，与位移同向，合力所做的功为：
这种力的功又如何去求呢？如果方向相反呢？力对 物体做不做功？若做功，又做了多少功？怎样计算 这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识， 在初中知识的基础上进行拓展。
1、机械功
在现实生活、生产中，经常见到作用于物体上的 力与物体位移的方向成夹角的情况，例如刚才大家看 到的人用一个与水平方向之间有夹角的一个力去拉物 体并在水平方向上移动了一段距离这样一个实际问题 如何用我们的物理学知识去解决呢？
高中物理必修2鲁科《第1章功和功率第1节机械功》267PPT课件一等奖
3.变力做功
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
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
第七章 机械能守恒定律
第二节 功
１、做功了吗？
怎
样 马拉车在平直路面 才 上前进。
算
做
了 运动员在举起杠铃
功
的时候：①上举的 过程；②举起后站
着不动；③举起后
水平匀速前进。
马拉着车前进 运动员正在举起杠铃
2、做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力。 （2）物体在力的方向上通 过的位移。
这两个因素缺一不可 ！
(1)当α=0时，COS α=1，W =F l和我们在初中学过的功
1、 的公式相同。
(2)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时我们就说力对
讨 物体没做功。
(3)当α<π/2时，COS α>0，W>0,这时我们就说力对物
论 体做正功。
(4)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0 这时我们就说
F3
F1 37° F2
G
S
三、总功的计算
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 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 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S cosα
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
第七章 机械能守恒定律
第二节 功
１、做功了吗？
怎
样 马拉车在平直路面 才 上前进。
算
做
了 运动员在举起杠铃
功
的时候：①上举的 过程；②举起后站
着不动；③举起后
水平匀速前进。
马拉着车前进 运动员正在举起杠铃
2、做功的两个必要因素：
（1）作用在物体上的力。 （2）物体在力的方向上通 过的位移。
这两个因素缺一不可 ！
(1)当α=0时，COS α=1，W =F l和我们在初中学过的功
1、 的公式相同。
(2)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时我们就说力对
讨 物体没做功。
(3)当α<π/2时，COS α>0，W>0,这时我们就说力对物
论 体做正功。
(4)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0 这时我们就说
F3
F1 37° F2
G
S
三、总功的计算
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 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 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S cosα
鲁科版高中物理必修第二册精品课件 第1章 功和机械能 第1节 机械功 (3)
3.正功、负功的物理意义
功的正负由力和位移之间的夹角决定,所以功的正负不表示方向,而只能说
明做功的力对物体来说是动力还是阻力。应用体验【例题2】
为了节能,商场的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停
止运行。有人站上后,扶梯开始加速,然后匀速运动,如图所示。下列说法
正确的是( B )
A.匀速上行过程中,扶梯对人不做功
在上升过程中,重力方向与速度方向夹角大于90°,重力对铅球做负功;铅球
在下落过程中,重力方向与速度方向的夹角小于90°,重力对铅球做正功。
知识归纳
1.功是标量
(1)功是标量,只有大小,没有方向。功的正、负并不表示功的方向,也不是
数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”,也不能说“正功
大于负功”,它们仅表示做功效果不同。
2.判断力F与速度v的夹角θ
θ<90°,力做正功;θ>90°,力做负功;θ=90°,力不做功。
针对训练2
如图所示,物体沿固定粗糙斜面下滑,设斜面对物体的支持力和摩擦力分别
为N、f,则在下滑过程中( D )
A.N对物体做正功
B.f对物体做正功
C.N对物体做负功
D.f对物体做负功
解析 物体沿固定粗糙斜面下滑,斜面对物体的支持力方向垂直于斜面向上,
学习目标
1.理解功的概念,知道W=Fscos α的适用范围,会用功的公式进行计算。(物
理观念)
2.理解正、负功的概念,会根据公式计算多个力所做的总功。(科学思维)
思维导图
目录索引
基础落实·必备知识全过关
重难探究·能力素养全提升
学以致用·随堂检测全达标
基础落实·必备知识全过关
一、机械功的含义
【新教材】新鲁科版必修二 机械功 课件
第第
一 章
一 节
机
功 和 功
(
械 功 第 二
率
课 时
）
1
一.机械功 1.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。 ①作用在物体上的力 2.两个必要因素 ②物体在力方向上的位移
2
物理学中的不做功的几种情况：
▪ 劳而无功(有力无距) ▪ 不劳无功(有距无力) ▪ 徒劳无功(有力有距，但力⊥距)
F α
S
F
S
α
甲 答案：α
乙 答案：π- α
S α
F
丙 答案： α
α
S
F
答案： π- α
丁
5
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。
（1）mgLsinθ （2）0 （3）-μmgLcosθ
（4）mgLsinθ-μmgLcosθ
7
露一手:
8
解答:
9
四、功的两种计算方法
▪ 当物体同时受到几个力作用时，Байду номын сангаас算总功 (合外力的功)有两种方法.
▪ 一是先分别求各个外力的功W1=F1scosα1, W2=F2scosα2…再把各个外力的功代数相 加（W1+W2+W3+----).
3
二.功的一般计算式—— WFcsos
注：①只适用于 角恒 度 是力 F 力 与做 位 s方 功 移 向 ，上的
一 章
一 节
机
功 和 功
(
械 功 第 二
率
课 时
）
1
一.机械功 1.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。 ①作用在物体上的力 2.两个必要因素 ②物体在力方向上的位移
2
物理学中的不做功的几种情况：
▪ 劳而无功(有力无距) ▪ 不劳无功(有距无力) ▪ 徒劳无功(有力有距，但力⊥距)
F α
S
F
S
α
甲 答案：α
乙 答案：π- α
S α
F
丙 答案： α
α
S
F
答案： π- α
丁
5
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。
（1）mgLsinθ （2）0 （3）-μmgLcosθ
（4）mgLsinθ-μmgLcosθ
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露一手:
8
解答:
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四、功的两种计算方法
▪ 当物体同时受到几个力作用时，Байду номын сангаас算总功 (合外力的功)有两种方法.
▪ 一是先分别求各个外力的功W1=F1scosα1, W2=F2scosα2…再把各个外力的功代数相 加（W1+W2+W3+----).
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二.功的一般计算式—— WFcsos
注：①只适用于 角恒 度 是力 F 力 与做 位 s方 功 移 向 ，上的
2019-2020学年新教材鲁科版必修第二册 第1章 第1节 机械功 课件(28张)
26
27
本节内容结束
28
24
[针对训练2] 质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的 倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1。则运动员滑至坡底的过程 中(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，装备质量不计)：
(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？ (2)各力对运动员做的总功是多少？
20
[经典示例] [例2] 如图所示，一个质量m＝2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1
＝10 N作用，在水平地面上移动的距离s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力F2＝4.2 N，求外力对物体所做的总功。(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)
21
解析 方法一 拉力F1对物体所做的功 W1＝F1scos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J 摩擦力F2对物体所做的功 W2＝F2scos 180°＝－4.2×2 J＝－8.4 J 重力、支持力与位移方向的夹角均为90°，对物体所做功为W3＝0 外力对物体所做的总功W等于W1、W2和W3的代数和 所以W＝W1＋W2＋W3＝7.6 J。
22
方法二 物体受到的合力 F合＝F1cos 37°－F2＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N 所以外力对物体所做的总功 W＝F合s＝3.8×2 J＝7.6 J。 答案 7.6 J
23
方法总结 求合力做功的方法 (1)如果物体处于平衡状态或某一方向受力平衡时，或者物体在某一方向上做匀变速直 线运动时(合力等于ma)，先求合力再求功的方法更简捷。 (2)如果已知物体所受的力之中有的不做功，有的做功且方便求解(如重力的功)时，选 择W合＝W1＋W2＋……＋Wn简单方便。
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[针对训练2] 质量m＝50 kg的滑雪运动员从高度h＝30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的 倾角θ＝37°，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数μ＝0.1。则运动员滑至坡底的过程 中(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，装备质量不计)：
(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？ (2)各力对运动员做的总功是多少？
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[经典示例] [例2] 如图所示，一个质量m＝2 kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的力F1
＝10 N作用，在水平地面上移动的距离s＝2 m，物体与地面间的滑动摩擦力F2＝4.2 N，求外力对物体所做的总功。(cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6)
21
解析 方法一 拉力F1对物体所做的功 W1＝F1scos 37°＝10×2×0.8 J＝16 J 摩擦力F2对物体所做的功 W2＝F2scos 180°＝－4.2×2 J＝－8.4 J 重力、支持力与位移方向的夹角均为90°，对物体所做功为W3＝0 外力对物体所做的总功W等于W1、W2和W3的代数和 所以W＝W1＋W2＋W3＝7.6 J。
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方法二 物体受到的合力 F合＝F1cos 37°－F2＝10×0.8 N－4.2 N＝3.8 N 所以外力对物体所做的总功 W＝F合s＝3.8×2 J＝7.6 J。 答案 7.6 J
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方法总结 求合力做功的方法 (1)如果物体处于平衡状态或某一方向受力平衡时，或者物体在某一方向上做匀变速直 线运动时(合力等于ma)，先求合力再求功的方法更简捷。 (2)如果已知物体所受的力之中有的不做功，有的做功且方便求解(如重力的功)时，选 择W合＝W1＋W2＋……＋Wn简单方便。
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第七章 第一节 功
２、功的正负的含义：
功的正负表示是力对物体做功还是物体克服 力做功，或者还表示是动力对物体做功还是 阻力对物体做功；
第四章 第一节 功
例：如图，一个质量为m的物体在拉力F的作用下， 沿动摩擦因素为 的地面由静止水平向右移动位 移为s，求这一过程中各个力对物体做的功是多少？ 各个力对物体所做功的代数和如何 ？物体所受的 合力是多少？合力所做的功是多少？ FN
第四章 第一节 功
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 B.重力对物体做功mgLsin C.支持力对物体做功mgLcos
D.摩擦力对物体做正功，数值为 mgLsin
第七章 第一节 功
3.放在粗糙水平地面上的物 体，在10N的水平拉力作用下，以 6 m/s的速度匀速移动4s，则拉力 共做了 240J 功，摩擦阻力对物 体做了 -240J 的功.
第四章 第一节 功
第四章 第一节 功
第四章 第一节 功
F2 F F
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 α
甲 F
F S
α
答案：α S 答案： α F 丁 乙
S 答案：π- α
α丙 Fຫໍສະໝຸດ αS 答案：π- α
第七章 第一节 功
4、单位：焦耳，符号是J。 1J=1N×1m 5、功是标量，只有大小，没有方向， 但有正负之分。
拓展
变力做功
对于变力做功不能依定义式
W Fs cos
直接求解，但可依物理规律通过技巧的转化间接求解。
1.利用分段法把变力做功转化为恒力做功；
2.平均力法： 若变力大小随位移是线性变化，且方向不变时，可 将变力的平均值求出后用公式
F1 F2 W F s cos s cos 2
第四章 第一节 功
4 、如图所示，质量为2kg的物体与水 平地面之间的动摩擦因数为0.2，现在 对物体施加一个向右且与水平方向 成37°角，大小为10N的拉力F，使之从 静止向右作匀加速直线运动，求2s内各 个力所做的功及合外力所做的功？
第四章 第一节 功
5、将一个质量为m的小球以一定的初速 度竖直上抛，小球能上升的最大高度为h， 运动过程中所受阻力恒为f，求小球从抛 出到落回抛出点的过程中各个力所做的 功？
第一章
功和功率
第一节 机械功
第一章 第一节 机械功
怎 样 才 算 做 了 功
一、机械功 物体做功了吗？
马拉车在平直路 面上前进。
学科网
马拉着车前进
运动员在举起杠 铃的时候：①上 举的过程；②举 起后站着不动； ③举起后水平匀 速前进。
运动员正在举起杠铃
第七章 第一节 功
1、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 ！
F
f G
α
s
第七章 第一节 功
三、求总功的方法
(1) 总功等于各个力所做功的代数和，即： W总=W1+W2+……+Wn (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
计算。如弹簧的弹力做功就可以用此法计算。
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。
第七章 第一节 功
，
6、功是一个过程量，求功时一定要指 明是哪个力在哪段过程中所做的功。
第七章 第一节 功
二、功的正负
1、对功的公式：W=FSCOSα的讨论
(1)当0≤ α< π/2时，COS α>0，W>0,这时我们 就说力对物体做正功。 (2)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时我们就 说力对物体不做功。 (3)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0 ， 这时我 们就说力对物体做负功，或者物体克服这个力 做功。
人推车未动
手托着书静止
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：