第2节 功
木头在起重机的拉力作用下
? 能增加
列车在机车牵引力的作用下
? 能增加
握力器在手的压力作用下 ？ 能增加
一、自主探究案
1.功和能是两个密切联系的物理量，即如果物体在力的作用下_____发生了变化，这个力一定对物体做了功，功在能的转化过程中担任重要的角色。
2、功的概念：一个物体受到力的作用，且 ，这个力就对物体做了功。
3、做功的两个不可缺少的因素是_____________和_________________________.
4、纤夫拉船的力的方向与船前进的方向有一定的夹角，不在同一方向上，拉力对船做不做功？
5、在国际单位制单位中，功的单位是 ，用符号 来表示. 1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功为 J.
6、你认为功是矢量还是标量？5J的功与-8J的功哪个多？
检测预习效果
能
在力的方向上发生了位移
力
-8J
标量
1
J
焦耳
物体在力的方向上发生的位移
做了功
力与位移方向相同，力做功
只有力，没有位移，故力不做功
力与位移方向垂直，故力不做功
思考:在什么条件下说力对物体做功呢？
有力有位移,拉力做功
二、课堂互动案
探究1、力做功的必要因素
功的概念
如果一个物体受到力的作用, 并且在力的方向上发生了位移, 我们就说这个力对物体做了功.
结论1：力做功的两个必要因素：
力和物体在力的方向上发生的位移
1、当力的方向与物体的运动方向一致 ？
物体在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为L，如图所示，则力F对物体所做的功为：
探究2：推导功的表达式？
W=FL
2、当如果力的方向与运动方向垂直？



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，即做功为零。
即 W ＝ 0
3、当力的方向与位移方向成某一角度时？
物体在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为L ，如图所示，求力F对物体所做的功。
分析：
根据力的等效性原理,可以把计算F做功的问题转化为分别求F1和F2做功的问题
W1= F1l = F COSαl
W2 = 0
∵
W = W1 + W2
∴
W = F l COSα

拉力F做的功W = ？
思考：若将位移 l 分解,结果如何?
l1=l cosα
l2=l sinα
W1= Fl 1= F lcos α
W2= 0
W= F lcos α
1、公式：
W = F L cosα
力对物体所做的功，等于力的大小(F)、位移的大小(L)、力与位移夹角余弦(cosα)这三者的乘积
功的公式：
2、单位
国际单位：焦耳（焦）
单位符号：J
１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m
思考： １Ｊ什么物理意义呢？
思考：一同学在操场上踢球，飞起一脚用50N的力将球踢出，球在操场上滚了20m,关于脚对球做功下列说法中正确的是
A．０J B.1000J C.无法求出
注意：公式中的F和L必须具备同时性
A
思考：如何辨认力的方向与位移方向的夹角？
答案：α
答案：π- α
答案： α
答案： π- α
(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。
例如，物体在水平桌面上运动，重力G和支持力FN都跟位移方向垂直，这两个力都不做功(如图)。
正功和负功
(2) 当α＜π/2时，cosα＞0，W＞0。这表示力F对物体做正功。
例如，人用力拉车前进时，人的拉力F对车做正功(如图)。
(3) 当π≥α＞π/2时，cosα＜0，W＜0。这表示力对物体做负功。
例如，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(如图)。
探究3：正功和负功什么意义呢？
正功的意义：力对物体做正功，表明此力的效果是促进物体的运动，是动力做功。
负功的意义：力对物体做负功，表明此力的效果是阻碍了物体运动，是阻力做功。
一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（取正值）
例：某一物体以一定初速度在粗糙水平面做匀减速直线运动，若阻力做－20J功，
也可以讲物体克服阻力做了20J功。
注意
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4：如何求几个力做功？
例题：一个质量m=150kg的物体，受到水平方向的拉力F=500N，在水平地面上由静止开始移动了l=5m。物体与地面间的滑动摩擦力F阻=100N。求：
（1）各个力对物体所做的功
（2）各个力对物体做功的代数和
（3）物体所受的合力
（4）合力对物体做的功
思考：求解几个力对物体所做的总功有哪些方法？

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．

②求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功．
小结
1、做功的两个不 可缺少的因素
作用在物体上的力
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。
布置作业
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