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1、第一节第一节 功功2021/8/11 星期三1第一节第一节第一节第一节 功功功功一一一一.功的概念功的概念功的概念功的概念1.1.功的定义：功的定义：功的定义：功的定义：一个物体如果受到力的作用，并在力的方向上发生一一个物体如果受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，物理学中就说此力对物体作了功。段位移，物理学中就说此力对物体作了功。【观察与思考】【观察与思考】【观察与思考】【观察与思考】在下述机械或人的工作过程中，有什么共同特点？在下述机械或人的工作过程中，有什么共同特点？1.1.机械或人给工作对象施以力的作用；机械或人给工作对象施以力的作用；2.2.工作对象沿力的方向发生了位移。工作对象
2、沿力的方向发生了位移。2.2.作功的要素：作功的要素：作功的要素：作功的要素：力力力力和在和在力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移。3.3.功是一个过程量功是一个过程量功是一个过程量功是一个过程量反映了力在过程中对空间位移的积累。反映了力在过程中对空间位移的积累。2021/8/11 星期三2第一节第一节第一节第一节 功功功功【讨论与交流】【讨论与交流】【讨论与交流】【讨论与交流】在下述机械或人的工作过程中，机械或人对物体是否做在下述机械或人的工作过程中，机械或人对物体是否做了功？说明你的理由。了功？说明你的理由。显然，作功的要素（显然，作功的要素（显
3、然，作功的要素（显然，作功的要素（力力力力和在和在力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移力的方向上发生的位移）就是判断是否做功的就是判断是否做功的就是判断是否做功的就是判断是否做功的依据依据依据依据。2021/8/11 星期三3第一节第一节第一节第一节 功功功功1.1.功的计算：功的计算：功的计算：功的计算：2.2.功的单位功的单位功的单位功的单位在在SI制中，功的单位是制中，功的单位是焦耳（焦耳（J）你能叙述你能叙述1焦耳的物理意义吗焦耳的物理意义吗？二二二二.功的计算功的计算功的计算功的计算W=FScos【说明】公式中各量的物理意义：【说明】公式中各量的物理意义：【说
4、明】公式中各量的物理意义：【说明】公式中各量的物理意义：F F作用在物体上的力作用在物体上的力作用在物体上的力作用在物体上的力 S S物体的位移物体的位移物体的位移物体的位移 F、S正方向正方向正方向正方向之间的夹角。之间的夹角。2021/8/11 星期三4【例题】【例题】【例题】【例题】木箱在如图所示力的作用下木箱在如图所示力的作用下匀速匀速匀速匀速运动，求：运动，求：拉力对木箱做的功。拉力对木箱做的功。摩擦力对木箱做的功。摩擦力对木箱做的功。支持力对木箱做的功。支持力对木箱做的功。重力对木箱做的功。重力对木箱做的功。合外力对木箱做的功。合外力对木箱做的功。第一节第一节第一节第一节 功功功功
5、2021/8/11 星期三5第一节第一节第一节第一节 功功功功1.功是标量，但有正、负之分；功是标量，但有正、负之分；2.功的正负不能表示做功的大小，只能表示做功的性质。功的正负不能表示做功的大小，只能表示做功的性质。3.一个力对物体做负功，往往说成：一个力对物体做负功，往往说成：物体克服此力做正功物体克服此力做正功物体克服此力做正功物体克服此力做正功。4.摩擦力一定做负功吗？摩擦力一定做负功吗？5.重力做功有什么特点？重力做功有什么特点？三三三三.功的正负功的正负功的正负功的正负2021/8/11 星期三6【讨论与交流】【讨论与交流】【讨论与交流】【讨论与交流】正负功的判断方法正负功的判断方
6、法正负功的判断方法正负功的判断方法1.1.看力看力看力看力F F与位移与位移与位移与位移S S的夹角的夹角的夹角的夹角：2.2.看力看力看力看力F F与物体运动速度与物体运动速度与物体运动速度与物体运动速度v v 的夹角的夹角的夹角的夹角：0,正功；正功；=900,W=0，不作功；，不作功；900,W0，负功。，负功。0,正功；正功；=900,W=0，不作功；，不作功；900,W0，负功。，负功。3.3.看力与运动的关系：看力与运动的关系：看力与运动的关系：看力与运动的关系：动力做正功；阻力做负功。动力做正功；阻力做负功。动力做正功；阻力做负功。动力做正功；阻力做负功。第一节第一节第一节第一节
7、 功功功功2021/8/11 星期三7为为求求得得简简便便，一一般般情情况况下下，都都用用位位移移方方向向上上的的分分力力与与位位移的乘积来计算功。移的乘积来计算功。【注意】【注意】【注意】【注意】一个力对物体做负功，往往也说成物体克服此力作正功；一个力对物体做负功，往往也说成物体克服此力作正功；【补充】【补充】【补充】【补充】用用用用W=FScosW=FScos求变力作功的方法：求变力作功的方法：求变力作功的方法：求变力作功的方法：对过程进行处理：化整为零；对过程进行处理：化整为零；对力进行处理：化变为恒。对力进行处理：化变为恒。W=FScos只只对对恒恒力力适适用用，无无论论是是力力的的大
8、大小小、方方向向发发生生变变化化，此此式式均均无无法法直直接接使使用用。应应学学会会“化化整整为为零零、化化变变为为恒恒”的处理方法。的处理方法。合力的功合力的功=各分力功的和。各分力功的和。第一节第一节第一节第一节 功功功功2021/8/11 星期三8【例例例例题题题题】一一物物体体在在如如图图所所示示的的外外力力作作用用下下，沿沿水水平平面面缓缓慢慢运运动动了了L，又又被被同同样样的的力力拉拉着着返返回回原原处处，则则在在此此过过程程中中，拉拉力力F与摩擦力与摩擦力f和支持力和支持力N各对物体作了多少功？各对物体作了多少功？第一节第一节第一节第一节 功功功功【答案】【答案】【答案】【答案】
9、2021/8/11 星期三9【例例例例题题题题】如如图图所所示示，质质量量为为m的的物物体体静静止止在在倾倾角角为为的的斜斜面面上上，物物体体与与斜斜面面间间的的动动摩摩擦擦因因数数为为。现现在在使使斜斜面面体体向向右右水水平平匀匀速速移移动动距距离离L（物物体体与与斜斜面面体体保保持持相相对对静静止止），则则摩摩擦擦力力对对物物体作功为：体作功为：【答案】【答案】【答案】【答案】D第一节第一节第一节第一节 功功功功2021/8/11 星期三10【例例例例题题题题】如如图图所所示示质质量量为为m的的物物体体静静止止在在倾倾角角为为、质质量量为为M的的斜斜面面体体上上，现现对对斜斜面面体体施施加
10、加一一向向左左的的推推力力F，使使物物体体随随斜斜面面体体一一起起沿沿水水平平方方向向向向左左匀匀速速运运动动，位位移移为为S，则则在在此此过过程程中斜面体对物体做的功为：中斜面体对物体做的功为：A.FS；B.mgSsincos;C.mgsin;D.0.mF F MM【答案】【答案】【答案】【答案】D D第一节第一节第一节第一节 功功功功2021/8/11 星期三11第一节第一节第一节第一节 功功功功【例例例例题题题题】若若斜斜面面体体是是光光滑滑的的，放放在在水水平平面面上上，在在力力F的的作作用用下下无无相相对对运运动动地地一一起起向向左左发发生生位位移移S，则则在在此此过过程程中中，斜面体对斜面体对m做的功为：做的功为：A.FS；B.mgSsin；C.；D.mgSsincos。【答案】【答案】【答案】【答案】C CmF F MM2021/8/11 星期三122021/8/11 星期三13