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高中物理必修2第七章机械能守恒定律学习目标：1.理解功的概念，知道力做功的两个不可缺少的因素。2.知道功的公式W=FLcosα，会用这个公式进行计算。3.理解正功和负功的含义，知道在什么情况下做正功和负功。4.知道几个力的总功的求法。一、功的概念木头在起重机的拉力作用下?能增加重力势列车在机车牵引力的作用下?能增加动握力器在手的压力作用下？能增加弹性势力对物体做了功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。功是能量变化的量度。做功的两个必不可少的因素：1、作用在物体上的力；2、物体在力的方向上发生的位移。当起重机提着货物水平运动时，拉力与位移的夹角是多少？拉力做功吗？为什么？思考与讨论（1）思考与讨论（2）如图，当恒力F的方向与位移L方向一致时（即F与位移的夹角为0），拉力F做的功W是多少呢？FFL二、功的计算1.当恒力F的方向与位移L方向一致时，拉力F做的功等于力的大小与位移大小的乘积。FFLW=FL分解力分解位移αF演绎推理、总结规律LABFα思考与讨论：如下图所示，当力的方向与位移方向有一夹角，如何求功？WF=F1·L=Fcosα·LWF=F·L1=F·LcosαWF=FLcosαα是力的方向与位移方向的夹角适用于恒力做功功的一般计算公式：cosFlW力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积。二、功的计算温馨提示：功是标量。对功的公式的进一步理解：（1）公式只能用于求恒力做的功。L是沿力F的方向并且有F存在时的物体的对地的位移（3）利用这个公式计算做功时，一定要明确是哪个恒力对物体做了功（2）功的公式中，F和L必须具备同时性（4）如何找力与位移的夹角？判一判：运动员用50N的力将静止的足球踢出，足球在草地上滚动了30m停下，则运动员对足球做的功是1500J。答案：α答案：π-α答案：α答案：π-αF乙LαFLαLFααLF丙甲丁轻轻告诉你: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，力的方向所转过的较小的角度就是力与位移方向的夹角。※※辨认力的方向与位移方向的夹角※※对功的公式的进一步理解（5）功与物体受力后通过这段位移做什么运动有关吗？FFLf1f1（1）F=f1，物体匀速（2）Ff2，物体加速FFLf2f2无关！（6）功是过程量，和某段位移相对应。对功的公式的进一步理解三．正功和负功（1）当α=0时，cosα=1，W=FL（2）当0＜α＜π/2时，cosα＞0，W＞0，这表示力F对物体做正功．（3）当α=π/2时，cosα=0，W=0。这表示力F的方向跟位移l的方向垂直，力F不做功。（4）当π/2＜α≤π时，cosα＜0，W＜0。这表示力F对物体做负功．往往说成“物体克服某力做功”1.探究cosFlW中W的正负正功的物理意义：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做正功，这个力对物体来说是动力；（2）从能量角度考虑：力F对物体做功，是向物体提供能量的过程，即受力物体获得了能量。负功的物理意义：（1）从动力学角度考虑：力F对物体做负功，这个力是阻力；对物体的运动起阻碍作用。（2）从能量角度考虑：力F对物体做负功，这个过程是受力物体向外输出能量的过程，即负功表示物体失去了能量。四．总功的求法：方法1：求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和。W总=W1+W2+W3+….（注意：W1、W2、W3本身包含正、负号）方法2：先求出各个力的合力，再用cosFlW求总功当一个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如何求解？一个质量m=150kg的雪橇，受到与水平方向成θ＝37°角斜向上方的拉力F=500N，在水平地面上向右移动的距离l=5m。雪橇与地面间的滑动摩擦力F阻=100N，（cos37°=0.8）求：（1）各个力对雪橇所做的功。（2）各个力对雪橇做的总功。（3）雪橇所受的合力。（4）合力对雪橇做的功。FF阻FN370GV典例剖析（1）拉力F对物体所做的功为W1=Flcos37°=2000J摩擦力F阻对物体所做的功为W2=F阻lcos180°=-500J（2）各力做功的代数和为W=W1＋W2+W3+W4=1500J（3）物体所受的合力F合＝Fcos37°－F阻＝300N（4）合力对物体所做的功为W=F合l=1500JFF阻FN370GV重力和支持力对物体做功W3,W4均为0规范解答：温馨提示：一个力要做功，两要素缺一不可。1、下列现象中，哪些力对物体做了功()A、人推墙而墙不动时人的推力B、在平直公路上行驶的汽车受到的重力C、人提着箱子前行时（箱子离地的高度不变）D、起重机向上吊起货物时悬绳的拉力五、学以致用巩固提高D2、一学生用100N的力将质量为0.5kg的球迅速踢出，球在水平路面上滚出20m远，则该学生对球做的功是：（）A、2000JB、1000JC、16JD、无法确定温馨提示：功的公式W=FLCOSα中，F和L必须具备同时性，即在发生位移L的过程中力F始终作用在物体上。五、学以致用巩固提高D3、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，在相同的水平拉力作用下，通过相同的位移，拉力对木块做的功：（）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温馨提示：力对物体做的功只与F、l、α三者有关，与物体的运动状态等因素无关一定要明了是哪个力对物体做的功五、学以致用巩固提高C4、起重机将质量为100kg的重物竖直向上移动了2ｍ，下列三种情况下，做功的力有哪几个?分别做了多少功?是正功还是负功?总功是多少？(不计阻力，ｇ＝10ｍ/s2)①匀速；②匀加速，加速度大小a1＝0.2ｍ/s2；③匀减速，加速度大小a2＝0.2ｍ/s2.受力分析F=maW=Flcosα五、学以致用巩固提高2、做功的必要因素作用在物体上的力物体在力的方向上发生的位移3、功的公式:W=Flcosαa、功一定要指明是哪个力对物体做的功b、力必须是恒力4、功是标量5、正功和负功１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m6、总功的求法:（1）W总=W1+W2+······+Wn（2）W总=F合lcosα1、功是能量变化的量度六、系统归纳知识整合课本60页：问题与练习(3)、(4)作业:1、摩擦力一定对物体做负功吗?2、我们所学的功的计算公式是物体受恒力作用时力对物体所做功的公式。如果作用在物体上的力是变力，或者物体运动的轨迹是曲线，如何求功呢？课下思考题：