高一物理《功》PPT课件

正功和负功的意义：
正功的意义是：力对物体做正功，表明此 力的效果是促进物体的运动，是动力。
负功的意义是：力对物体做负功，表明 此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力。
说明：1、功虽有正负之分，但功是标
量只有大小，没有方向。求和时只需直 接相加减。
2、一个力对物体做负功，也可说成物 体克服这个力做了功（正值）。
力对物体做了功
列车在机车牵
木头在起重机
引力的作用下
的拉力作用下
? 能增加
? 能增加
握力器在手的压力作用下 ？ 能增加
如果物体在力的作用下能量
发生了变化，这个力一定对 物体做了功。
思考:初中我们讲过什么 叫功?
一、功的概念
物体受到力的作用，并在力方 向上发生一段位移，就说力对 物体做了功.
W=F l
下面的哪些图中人对物体做了功？
F l
F
匀速运动
l
二、做功的两个必要因素：
⑴ 作用在物体上的力
⑵ 物体在力的方向上移动的位移
F 物体静止
思考：当力的方向与 位移方向有一夹角， 如何求功呢？
拉力F做的功W = ？
F
F
Fα
l
分析：
F2
F
将F正交分解为F1和F2， F
α
F1
和 F1、F2同时作用的效果
练习1：用水平恒力F作用于质量为M的物 体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距 离l，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量 为m(m<M)的物体上，使之在粗糙的水平面上 移动l，恒力做功为W2，则两次恒力做功的关
系是 ( C )
A w1>w2 B w1<w2 C w1=w2 D 无法判断
本题说明了一个力所做的功只由力和力的方 向上发生的位移决定,跟物体是否还受到其它 力作用,以及物体的运动情况均无关
v
F
l
α
(3) 当π≥α＞π/2时，cosα＜0，W＜0。 这表示力对物体做负功。
W = F l cosα
α
COSα
W 物理意义
α=π/2
直角
α＜π/2
锐角
π/2＜α≤π
钝角
COSα= 0 COSα＞0 COSα＜0
W=0
表示力F对 物体不做功
W＞0
表示力F对 物体做正功
表示力F对 W＜0 物体做负功
练习2．以一定的速度竖直向上抛出一个重
为G 的小球，小球上升的最大高度为h，空 气的阻力大小恒为F，则从抛出至落回出发
点的过程中，空气阻力对小球做的功为
（ C）
A.0
B.-Fh
C.-2Fh
D.-4Fh
小物体从地面做竖直上抛运动又回到地面， 在此过程中重力做功多少？
练习3：一位质量m=60kg的物体放在粗 糙水平面上，在与水平面成α=37 °角 斜向上的拉力F=100N，运动了100m，已 知阻力f=50N，求（1）各个力所做的功 以及外力所做的总功？（2）物体所受 外力的合力以及合力的功？
相同。
∵ W1= F1l = F COSαl
F2不做功 W = W1 + W2
∴ W = F l COSα
探究1：若将位移 l 分解,结果如何?
l1 F 90。
α
l
l2
l1=l cosα l2=l sinα
W1= Fl 1= F lcos α W2= 0 W= F lcos α
三、功的计算：
1、公式： W = F l cosα
和支持力FN都跟位移方向垂直，这两个力都 不做功。
FN
v
G (1)当α=π/2时，cosα=0，W=0。这表示 力F的方向跟位移的方向垂直时，力F不做功。
如图，人用力拉车前进时，人的拉力F对车 做正功。
v
F
lα
(2) 当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表 示力F对物体做正功。
如图，推着小车跑动的人，到达目的地减速 时，人向后拉车的力F对车做负功。
3N
解：合力 F合 32 4，2 N 5N
合力方向即合位移方向， 与3N的力夹角为 5，3o 与4N的力夹角为 37。o O
4N
5N
所以：
3N W1 F1 l cos1 310 cos53o J 18J W2 F2 l cos2 410 cos37o J 32J W合 F合 l cos 5 10 cos0o J 50J
作用在物体上的力 1、做功的两个不
可缺少的因素 在力的方向上移动的位移
2、功的计算
W = F l cosα
a、功一定要指明是哪个力对物体做的功
b、力必须是恒力
3、 功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效 果功的正负既不表示方向，也不表示大小。
4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也等于 合力对物体所做的功。
力对物体所做的功，等于力的大小、位移的 大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积
2、单位 国际单位：焦耳（焦） 单位符号：J 3、适用条件：恒力做功 4、思物考理：意义１：Ｊ１什Ｊ么等物于理1意N义的呢力？使物体在 力的方向上发生1m的位移时所做的功，所
以 １Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
四、正功和负功 如图，物体在水平桌面上运动，重力G
W1 W 2 W12 W22
求总功的话还有没有其他的算法？
五、求总功的方法
求力对物体所做的总功有两种方法：
(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lcosα
说明：求功常常应当指明是哪个力的功或哪个物 体所做的功。
功是标量，但有正负。功的正负只表示力 做功的效果, 既不表示方向 ,也不表示大小。 即：表示是动力或阻力做功。
思考：比较－8J的功与5J的功大小？
探究2：如何求几个力做功？
例题：一个物体受到两个互相垂直的大 小分别为3N和4N的恒力，从静止开始运 动10m，求每个力做的功和合力做的总 功。
4N
O
N f
F
N
37 ° f
F 37 °
G
G
N
F
N
37 °
f
f
F 37 °
（1）：先求G各力的功，G再代数相加减 解：如图可知 WG=GLcos90°=0
WN=NLcos90°=0 WF= FLcos37°=8000J Wf=fLcos180°=-5000J W总=WG+WN+WF+Wf
=0+0+8000-5000 =3000J
N
F
N
F
37 °
37 °
f
f
G
GFra Baidu bibliotek
（2）：先求合力，再求合力做的功
解：如上图所示
F合=Fcos37°-f =100×4/5-50=30N
W总= F合L=30×100=3000J
写在最后
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