严永林第一节机械功PPT课件
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高中物理第1章功和功率第1节机械功课件鲁科版必修2
知 识 点 一
学
业
分
层
第1节 机械功
测 评
知 识 点 二
学习目标
1.理解功的概念，能利用功的一般公式进 行计算．(重点) 2．理解正功和负功及其物理意义． (难点) 3．理解合力功的概念，能计算多个外力 对物体所做功的代数和．(重点、难点)
知识脉
机械功的含义
[先填空] 1．功的含义 物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了 一段位移，则力对物体做了功．
说明 力F对物体做正功 力F对物体不做功 力F对物体做负功
2.总功的计算方法 (1)几个力所做的总功等于各个力所做功的代数和 若以W1、W2、W3、…、Wn分别表示力F1、F2、F3、…、Fn所做的功(含正功 和负功)，则这些力所做的总功为： W总＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn 不论是几个力同时作用，还是作用时间有先有后，这种计算总功的方法均适 用．
机械功的计算
[先填空] (1)0°≤α＜90°时，力对物体做 正功 ，是动力做功； (2)α＝90°时，力对物体 不做功；
正功、 (3)90°＜α≤180°时，力对物体做 负功，是阻力做功． 负功 (4)功只有大小，没有方向，是 标量 ；功的正、负不表示 大小，
而是表示动力做功还是阻力做功，一个力对物体做负功也可说成物 体 克服 这个力做功．
5．如图1－1－7，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的 恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s.已知雪橇与地面间的动摩擦 因数为μ，雪橇受到的( )
A．支持力做功为mgs B．重力做功为mgs C．拉力做功为Fscos θ D．滑动摩擦力做功为－μmgs
计算总功的一般步骤和方法 (1)对物体进行正确的受力分析，明确物体受到哪几个力作用，以及每个力的 大小和方向． (2)分析每一个力作用过程中所对应的位移，根据功的定义式 W＝Fscos α，求 出每一个力所做的功． (3)将各个力所做的功进行代数求和பைடு நூலகம்即可计算出总功． (4)若各个力是同时作用在物体上，也可先求出各个力的合力，再根据功的定 义式求出合外力所做的总功．
学
业
分
层
第1节 机械功
测 评
知 识 点 二
学习目标
1.理解功的概念，能利用功的一般公式进 行计算．(重点) 2．理解正功和负功及其物理意义． (难点) 3．理解合力功的概念，能计算多个外力 对物体所做功的代数和．(重点、难点)
知识脉
机械功的含义
[先填空] 1．功的含义 物体受到力的作用，并且在力的方向上发生了 一段位移，则力对物体做了功．
说明 力F对物体做正功 力F对物体不做功 力F对物体做负功
2.总功的计算方法 (1)几个力所做的总功等于各个力所做功的代数和 若以W1、W2、W3、…、Wn分别表示力F1、F2、F3、…、Fn所做的功(含正功 和负功)，则这些力所做的总功为： W总＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn 不论是几个力同时作用，还是作用时间有先有后，这种计算总功的方法均适 用．
机械功的计算
[先填空] (1)0°≤α＜90°时，力对物体做 正功 ，是动力做功； (2)α＝90°时，力对物体 不做功；
正功、 (3)90°＜α≤180°时，力对物体做 负功，是阻力做功． 负功 (4)功只有大小，没有方向，是 标量 ；功的正、负不表示 大小，
而是表示动力做功还是阻力做功，一个力对物体做负功也可说成物 体 克服 这个力做功．
5．如图1－1－7，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的 恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s.已知雪橇与地面间的动摩擦 因数为μ，雪橇受到的( )
A．支持力做功为mgs B．重力做功为mgs C．拉力做功为Fscos θ D．滑动摩擦力做功为－μmgs
计算总功的一般步骤和方法 (1)对物体进行正确的受力分析，明确物体受到哪几个力作用，以及每个力的 大小和方向． (2)分析每一个力作用过程中所对应的位移，根据功的定义式 W＝Fscos α，求 出每一个力所做的功． (3)将各个力所做的功进行代数求和பைடு நூலகம்即可计算出总功． (4)若各个力是同时作用在物体上，也可先求出各个力的合力，再根据功的定 义式求出合外力所做的总功．
第十一章功和机械能》第1节功
第十一章功和机械能》第1节功
教学目的：
1、知识与技艺：
〔1〕结合实例知道机械功的概念。
〔2〕能用生活、消费中的实例解释机械功的含义。
〔3〕了解功的概念，会运用W=FS停止基本计算。
2、进程与方法：经过实验和生活中的例子了解功的物理意义和做功的两个必要要素。
3、情感、态度与价值观：具有对迷信的求知欲，乐于探求自然现象和日常生活中的物理学道理，有将迷信技术运用于日常生活、社会实际的看法。
教学重点：
1、功的机械功的含义和做功的两个必要要素。
2、功的计算公式。
教学难点：
机械功含义的了解。
教学战略
先生已学习了力及力的作用效果等知识，但关于什么是做功还没有直观的看法。
本节课让先生从日常生活罕见的详细实例入手剖析力作用在物体上后，发生的不同效果，从而了解什么是功。
关于〝功的计算〞公式的得出、运用公式停止复杂的计算均采用演示实验方法，让先生直观观察、思索中使先生总结得出本节所授知识，防止僵硬的教学，让先生充沛融入到学习中来学习知识。
教学资源预备
多媒体课件等。
教学进程
教学环节教员活动先生活动设计意图
导入新课让先生说一说，含有〝功〞的成语或调动先生参与。
1.1 机械功 课件(共18张PPT)
FN F
f
α
s
G
解：重力和支持力不做功∵它们和位移的夹角为900 F所做的功为：Ｗ1＝Fscosα，
滑动摩擦力f所做的功为：Ｗ2＝fscos1800＝－fs
各个力对物体所做功的代数和为： Ｗ=Ｗ1+Ｗ2=(Ｆcosα－f）s 根据正交分解法求得物体所受的合力 Ｆ=Ｆcosα－f，合力方向向右，与位移同向；
4．功是过程量，力对空间积累的物体量, 是标量, 有正功和负功之分.
(为F与s的夹角)
5．多力做功要明确哪个力对哪个过程对物体做功, 某个力做功与运动状态\其他力无关
6．总功的求法:W总=w1+W2+W3+…=F合·S
二、机械功的计算
功等于力和物体在力的方向上通过的位移的乘积。 ① F方向与S的方向在一条直线上
课堂练习
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
F S
功=力×位移
W=F·S
② F方向与S的方向不在一条直线上
F2
F
α F1
S
功=力在位移方向的分力×位移
公式： W=F ·S ·cosα
功的单位：焦耳 （焦、J） 1 焦耳 = 1 牛顿·米 注:公式中F为恒力
3、辨认力的方向与位移方向的夹角
F
α
S
பைடு நூலகம்
甲
答案：α
高一物理课件1.1机械功.pptx
WN mgx cos cos(90 ) G
mgx cos sin 第25页/共28页
物体质量m，斜面质量M，斜面倾角θ，动摩擦因数μ， 物体与斜面保持相对静止。斜面向左匀速直线运动，位
移为x，求在位移x中：3）斜面对物体的摩擦力所做的功 4）物体的合力做的功
f 解：3） mgsinθ
摩擦力做的功
拉力F做的功 W拉＝Fscosθ＝Fscos37° 阻力做的功 W阻＝F阻scos180°＝－ F阻s
力做的总功 W合＝W拉＋W阻＝Fs cos37°－F阻s 代入数据，得 W合＝1500 J
第20页/共28页
例题.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。物体与地面间的滑动摩擦力F阻＝100N。 求力对物体所做的总功。
N f
Wf mgxsin cos
4）合力做的功
G
W合 WG WN Wf 0 第26页/共28页
练习
2.如下图，人站在自动扶梯上不动，随扶梯向 上匀速运动，下列说法中正确的A是C(D ) A．重力对人做负功 B．摩擦力对人做正功 C．支持力对人做正功 D．合力对人做功为零
第27页/共28页
感谢您的观看。
第24页/共28页
物体质量m，斜面质量M，斜面倾角θ，动摩擦因数μ， 物体与斜面保持相对静止。斜面向左匀速直线运动，位 移为x，求在位移x中：1）重力对物体所做的功
2）斜面对物体的支持力所做的功
解： 对物体受力分析如图所示
1)重力与物体运动方向垂直
WG 0 N mg cos
N
f
2) 支持力所做的功
第6页/共28页
一、机械功的含义
《功》机械和功PPT教学课件
Ｆ （作用在物体上的力）
必要因素
s （物体在力的方向上移动的距离）
二者缺一不可。
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
二、判断是否做功
议一议
在运动员做挺举时的动作 中，那些状态运动员在做功？
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
三、功的计算
1、公 式 功＝力×距离 W = Fs 2、功的单位和物理意义。 单位：焦耳
二、判断是否做功 交流讨论
（1）当你抱着一摞书前进时，你累吗？你对书做 功了吗？为什么？ （2）用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人对讲 台做功了吗？
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
二、判断是否做功 1、做功实例
马拉车
F
F
s 拉力对车做了功
课前导入 学习目标
二、判断是否做功
新知探究
三、功
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
观察与思考
撬杠
起重机
拖拉机犁地
你能找出它们的工作过程有什么共同的特点吗？
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
一、功
共同点
1、任何一种机械在工作时，都必须对工作对 象施以力的作用。
2、还必须使工作对象沿着力的方向移动一段 距离。
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
一、功 做功的两个必要因素
1、作用在物体上的力 2、物体在力的方向上移动的距离
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
一、功
1、定义：
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方 向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。
2、 W＝Fs
3、单位：焦耳，简称为焦.
必要因素
s （物体在力的方向上移动的距离）
二者缺一不可。
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
二、判断是否做功
议一议
在运动员做挺举时的动作 中，那些状态运动员在做功？
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
三、功的计算
1、公 式 功＝力×距离 W = Fs 2、功的单位和物理意义。 单位：焦耳
二、判断是否做功 交流讨论
（1）当你抱着一摞书前进时，你累吗？你对书做 功了吗？为什么？ （2）用力推讲台，讲台没有动，人累吗？人对讲 台做功了吗？
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
二、判断是否做功 1、做功实例
马拉车
F
F
s 拉力对车做了功
课前导入 学习目标
二、判断是否做功
新知探究
三、功
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
观察与思考
撬杠
起重机
拖拉机犁地
你能找出它们的工作过程有什么共同的特点吗？
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
一、功
共同点
1、任何一种机械在工作时，都必须对工作对 象施以力的作用。
2、还必须使工作对象沿着力的方向移动一段 距离。
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
一、功 做功的两个必要因素
1、作用在物体上的力 2、物体在力的方向上移动的距离
课前导入 学习目标 新知探究 本课小结 随堂练习
一、功
1、定义：
如果一个力作用在物体上，物体在这个力的方 向上移动了一段距离，这个力对物体做了功。
2、 W＝Fs
3、单位：焦耳，简称为焦.
《机械功和机械能》课件
守恒
在只有重力和弹力做功的理想情 况下，机械能守恒，即动能和势 能的总量保持不变。
常见实例
自由落体运动
物体仅受重力作用从静止 开始下落的运动，是机械 能守恒的典型实例。
弹簧振子
在振动过程中，弹簧的弹 性势能和振子的动能之间 相互转换，总机械能保持 不变。
单摆
在摆动过程中，单摆的动 能和重力势能之间相互转 换，总机械能保持不变。
当力与位移垂直时， 机械功为零。这是因 为力没有在力的方向 上产生位移，因此没 有做功。
对于多个力的情形， 需要将每个力所做的 功相加，得到总功。
单位与换算
机械功的单位与换算关系
在进行单位换算时，需要注意力的单位 和位移的单位，确保它们是国际单位制 中的标准单位。
其他常用的单位还有千焦（kJ）、兆焦 （MJ）等。换算关系为：1 kJ = 1000 J, 1 MJ = 1000 kJ。
02
机械能
定义与分类
01
02
03
定义
机械能是物体由于机械运 动而具有的能，包括动能 和势能两种形式。
动能
物体由于运动而具有的能 ，与物体的质量和速度有 关。
势能
物体由于位置或高度而具 有的能，如重力势能、弹 性势能等。
转换与守恒
转换
在只有重力或弹力做功的情况下 ，机械能可以在动能和势能之间 相互转换，但总量保持不变。
•·
机械功的国际单位是焦耳（J），1焦耳 等于1牛顿米（N·m）。
常见实例
•· 机械功在实际生活中的应用实例
举重运动员举起杠铃的过程，重 力对杠铃做了负功，而运动员的 肌肉力对杠铃做了正功。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当汽车启动时，发动机对汽车做 了正功，使汽车从静止状态加速 到行驶状态。
在只有重力和弹力做功的理想情 况下，机械能守恒，即动能和势 能的总量保持不变。
常见实例
自由落体运动
物体仅受重力作用从静止 开始下落的运动，是机械 能守恒的典型实例。
弹簧振子
在振动过程中，弹簧的弹 性势能和振子的动能之间 相互转换，总机械能保持 不变。
单摆
在摆动过程中，单摆的动 能和重力势能之间相互转 换，总机械能保持不变。
当力与位移垂直时， 机械功为零。这是因 为力没有在力的方向 上产生位移，因此没 有做功。
对于多个力的情形， 需要将每个力所做的 功相加，得到总功。
单位与换算
机械功的单位与换算关系
在进行单位换算时，需要注意力的单位 和位移的单位，确保它们是国际单位制 中的标准单位。
其他常用的单位还有千焦（kJ）、兆焦 （MJ）等。换算关系为：1 kJ = 1000 J, 1 MJ = 1000 kJ。
02
机械能
定义与分类
01
02
03
定义
机械能是物体由于机械运 动而具有的能，包括动能 和势能两种形式。
动能
物体由于运动而具有的能 ，与物体的质量和速度有 关。
势能
物体由于位置或高度而具 有的能，如重力势能、弹 性势能等。
转换与守恒
转换
在只有重力或弹力做功的情况下 ，机械能可以在动能和势能之间 相互转换，但总量保持不变。
•·
机械功的国际单位是焦耳（J），1焦耳 等于1牛顿米（N·m）。
常见实例
•· 机械功在实际生活中的应用实例
举重运动员举起杠铃的过程，重 力对杠铃做了负功，而运动员的 肌肉力对杠铃做了正功。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
当汽车启动时，发动机对汽车做 了正功，使汽车从静止状态加速 到行驶状态。
严永林第一节机械功PPT课件
• 丙图中：力F和s之间的夹角为30°. • 所以W丙=Fscos30°=10 J (促进)
• 丁图中：力F和s之间的夹角为180°. • 所以W丁=Fscos180°= -20 J (阻碍)
说明功有正负,那功的正负如何确定?正负表 示什么物理意义?
露一手:
解答:
• 要保持F与S在同一条直线上，“同正反负”
• （2）α指的是力F和位移s间的小于180度的那个夹 角.
正负表示力的作用效果:促进和阻碍运动,所以 功是标量.
引伸
• 正负的意义: • 数学上:表示大小 • 矢量上:表示方向 • 功 上:表示效果
练习
判断下列说法对不对： 1、功有正值，负值，零值，所以功是矢量。
4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也 就是合力对物体所做的功。
比较各个力做功, 合外力做功
μ
μ
F
s
μ s
F
s
θ
G
μ
sF
θ
G
解答:
• 甲图中：F和s之间夹角为π－θ=30°. • 所以W甲=Fscos30°=10×2× J=10 J (促进)
• 乙图中：力F和位移s之间的夹角为π－θ=150° • 所以W乙=Fscos150°=10×2×(－) J=－10 J(阻碍)
2、汽车刹车后做匀速直线运动， 滑动摩擦力对汽车做负功，对地面做正功。
3、手用３Ｎ的力提一桶水前进1０ｍ， 则手的拉力做的功为300J。
4、作用在物体上的某个力对物体不 做功说明物体一定没有位移。
试显身手:
• 下图表示物体在力F作用下在水平面上发生 一段位移s,试分别计算在这四种情况下力F 对物体所做的功，并分析该力对物体运动 状态改变起到的效果.设在这三种情况下力、 位移的大小都相同：F=10 N, s=2 m,角θ 的大小如图中所示.
• 丁图中：力F和s之间的夹角为180°. • 所以W丁=Fscos180°= -20 J (阻碍)
说明功有正负,那功的正负如何确定?正负表 示什么物理意义?
露一手:
解答:
• 要保持F与S在同一条直线上，“同正反负”
• （2）α指的是力F和位移s间的小于180度的那个夹 角.
正负表示力的作用效果:促进和阻碍运动,所以 功是标量.
引伸
• 正负的意义: • 数学上:表示大小 • 矢量上:表示方向 • 功 上:表示效果
练习
判断下列说法对不对： 1、功有正值，负值，零值，所以功是矢量。
4、总功等于各个力对物体所做功的代数和，也 就是合力对物体所做的功。
比较各个力做功, 合外力做功
μ
μ
F
s
μ s
F
s
θ
G
μ
sF
θ
G
解答:
• 甲图中：F和s之间夹角为π－θ=30°. • 所以W甲=Fscos30°=10×2× J=10 J (促进)
• 乙图中：力F和位移s之间的夹角为π－θ=150° • 所以W乙=Fscos150°=10×2×(－) J=－10 J(阻碍)
2、汽车刹车后做匀速直线运动， 滑动摩擦力对汽车做负功，对地面做正功。
3、手用３Ｎ的力提一桶水前进1０ｍ， 则手的拉力做的功为300J。
4、作用在物体上的某个力对物体不 做功说明物体一定没有位移。
试显身手:
• 下图表示物体在力F作用下在水平面上发生 一段位移s,试分别计算在这四种情况下力F 对物体所做的功，并分析该力对物体运动 状态改变起到的效果.设在这三种情况下力、 位移的大小都相同：F=10 N, s=2 m,角θ 的大小如图中所示.
第十一章 功和机械能 第一节 《功》
第十一章功和机械能《功》教案新度中学吴国盛【教学目标】1.知识与技能（1）．结合实例知道机械功的概念。
（2）．能用生活、生产中的实例解释机械功的含义。
（3）．理解功的概念，知道使用任何机械功都不省功。
（4）．能利用的功的公式进行简单的计算2.过程与方法（1）．通过观察和实验了解功的物理意义。
（2）.经历探究，了解改变做功大小的方法3.情感态度和价值观通过课件设置情景，培养学生初步的观察、分析、推理能力【教学重点】功的概念和做功的两个必要因素，功的计算公式。
【教学难点】功的概念【教学方法】实验探究法、观察法【课前准备】动画实例和图片实例【课时安排】1课时四、教学环节1.创设情境，导入新课2.探索新知（一）力学中的功1.探索实验2.功的含义：让学生自学课本P62页1-3自然段并参照图11.1-1及图注完成下列问题.这个力对物体做了功.（换句话说如果某个力对物体的移动做出了贡献，取得了成效，说这个力对物体作了功.）( 二 )功的两个必要因素：( 1)寻找规律：这些做功实例中的共同点是: 都受到了力，在力的方向上都移动了距离 . ( 2)功的两个必要因素：一个是作用在物体上的力，另一个是物体在这个力的方向上移动的距离.（强调：“两个必要因素”的含义是指“缺一不可”.只有作用在物体上的力，而没有物体在力的方向上移动距离，即如果物体仍静止不动，这个力就没有对物体做功.如果物体靠惯性做匀速直线运动，虽然在水平方向上通过了距离，但并没有水平方向的力作用于它，所以没有什么力做功.例如：踢足球时，离开脚的足球因为具有惯性会继续向前滚动，但是叫并没有继续施力，说明踢力对冰球做功.）(三 )不做功的三种情况：师生共同观察分析下面三幅图，力都没有做功,想一想这些力为什么没有做功?并写出原因:（甲）（乙）（丙）甲乙丙甲图:没有做功的原因是: 有力无距，劳而无功 .乙图:没有做功的原因是: 有距无力，不劳无功 .（四）学生活动：请每小组利用身边现有物体表演：1.你对物体做功2.你对物体不做功（五）功的计算1.让学生自学课本P63页“功的计算”部分，然后完成下列问题.（1）在物理学中,把力与物体在力的方向上移动的距离的乘积叫做功.在国际单位制中（说明：使用公式时要注意公式书写要正确，单位要统一）2.例题：（学生自学，教师引导分析.）质量为50kg雪橇上装载了350kg的原木，一匹马拉着雪橇沿着平直的路面匀速前行，将原木运到了3000m外的货场。
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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)
牛有没做功? 人有没做功?
二、功的大小：
1、动力做功，称为正功
转化为物理模型
V
F
W=FS
S
2、不做功
F
W=0
S
3、阻力做做功，称为负功，又称为物体克 服阻力做功，w克= w阻
F
W=-FS
S
V
4、力与位移成一定角度时力做功大小：
v
分解力W=F2×S= (Fcos α) · =(+,-)Fs*S; S
sf
投影位移 W=F *(Scos α) =(+,-)F*SF
总之，要保持F与S在同一条直线上，“同正反 负”
归纳:
• （1）力对物体所做的功等于力的大小、物体的位 移 、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积. 表达式 为 W=Fscosα=(+,-)Fs*S=(+,-)F*Sf
物体受两个互相垂直的力F1、F2，F1对物体做 功6J，物体克服F2做功8J,求合力做功？
思考:
• 1、W=Fscosα公式的使用条件是什么? • 适用于恒力做功；S是指质点对地的位移，非质 点时，S是指作用点的位移 • 2、功表示的物理意义是什么?能用怎样的图象来 体现? • 表示力在位移上的累积.
• 要保持F与S在同一条直线上，“同正反负”
• （2）α指的是力F和位移s间的小于180度的那个夹 角.
正负表示力的作用效果:促进和阻碍运动,所以 功是标量.
引伸
• • • • 正负的意义: 数学上:表示大小 矢量上:表示方向 功 上:表示效果
练习
判断下列说法对不对： 1、功有正值，负值，零值，所以功是矢量。 2、汽车刹车后做匀速直线运动， 滑动摩擦力对汽车做负功，对地面做正功。 3、手用３Ｎ的力提一桶水前进1０ｍ， 则手的拉力做的功为300J。 4、作用在物体上的某个力对物体不 做功说明物体一定没有位移。
第五章 机械能
第一节:机械功
教学目的：
• • • • l.正确理解功的含义，知道力和 物体在力的方向上发生位移是做功的 两个不可缺 少的因素. 2.知道功单位的符号以及功与实 际生活中"工作"的区别. 3正确应用公式W＝Fscosα计算力 的功. 4.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. 5.知道多个力对物体所做的总功，
试显身手:
• 下图表示物体在力F作用下在水平面上发生 一段位移s,试分别计算在这四种情况下力F 对物体所做的功，并分析该力对物体运动 状态改变起到的效果.设在这三种情况下力、 位移的大小都相同：F=10 N, s=2 m,角θ 的大小如图中所示.
丁
5．合力的功
（1）合力的功可先通过计算合外力 得到． W合= F合scos （2）合力的功也可先通过计算各个 力的功得到：W合=W１＋W2 ＋„. ＋ Wn
作用在物体上的力 1、做功的条件
物体在力的方向上移动的位移 W = F l cosα
2、功的计算
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 的效果功的正负决不表示方向，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 就是合力对物体所做的功。
W= F scos要求F是恒力,位移是对地的位移
若F是变力，运动又不是直线，如何处理？ 而变力做的功可采用“微分”的思想，化变为不变，把物 体通过各个小段所做的功代数加在一起，就等于变力在整 个过程中所做的功．
小结：
对公式W=F· cos 的分析: s
s α =0º 0<α <90º α s α =90° s 90º<α <180º s
露一手:
解答:
4、合外力的功:
• 当物体同时受到几个力作用时，计算总功(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. • 二是先用平行四边形定则求出合外力，再根据 W=F合scosα计算功，注意α应是合外力与位移s 之间的夹角. 5、变力的功：采用“微分”的思想，化变为不变
正功和负功 W=FS W>0 W为正功 加速物体运动
W=0
不做功
α
W<0
W为负功
即物体克服 力F做了正功
s
α =180º
W=-FS
阻碍物体运动
• 1.当α=90时，cosα=0,W=0，这表示力F 的方向跟位移s的方向垂直时，力F不做 功. • 2.当α＜90时，cosα＞0,W＞0，这表示 力F对物体做正功. • 3.当90＜α≤π时，cosα＜0,W＜0.这表示 力对物体做负功.又称为物体克服阻力做 功，w克= w阻
•
•
导入:神奇的机械
判断:有无做功
纹丝 不动!!
真辛 苦
匀速
1、 搬运工在平地上行走，
他对货物向上的支持力对货 物做功吗？ 2、此人扛着货物上楼， 他对货物向上的支持力对货 物做功吗？
归纳: 一、做功的两个必要条件
（1）作用在物体上的力． （2）物体在力的方向上通过的距离
这两个条件是严格的，缺一不可 ！
支持力做功 例、如图所示质量为m的物体A静止在倾角为α的斜面B上， 水平力F使B向左匀速运动S。A、B始终保持相对静止，求 在这个过程中：
（1）施加于物体A上的各力所做的功；及它们的总功。
（2）A所受合外力所做的功。 a A α S 活动斜面的支持力可以对物体做功。 s
光滑
a
F
B
θ
α
s F
N
光滑
6、变力的功
对功的进一步认识题
• • • • l.正功和负功是借以区分谁对谁做功的标志. 2.功与物体的运动状态及运动形式无关. 3.功的公式中F和s必须具备同时性. 4.几个力对物体所做的总功，等于这几个力 的合力对物体做的功. • 5.求变力功的方法是: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.
比较各个力做功, 合外力做功
μ
μ
F
s s
θ
G
μ
s μ F s G
θ
F
解答:
• 甲图中：F和s之间夹角为π－θ=30°. • 所以W甲=Fscos30°=10×2× J=10 J(促进) • 乙图中：力F和位移s之间的夹角为π－θ=150° • 所以W乙=Fscos150°=10×2×(－) J=－10 J(阻碍) • 丙图中：力F和s之间的夹角为30°. • 所以W丙=Fscos30°=10 J (促进) • 丁图中：力F和s之间的夹角为180°. • 所以W丁=Fscos180°= -20 J (阻碍) 说明功有正负,那功的正负如何确定?正负表 示什么物理意义?
牛有没做功? 人有没做功?
二、功的大小：
1、动力做功，称为正功
转化为物理模型
V
F
W=FS
S
2、不做功
F
W=0
S
3、阻力做做功，称为负功，又称为物体克 服阻力做功，w克= w阻
F
W=-FS
S
V
4、力与位移成一定角度时力做功大小：
v
分解力W=F2×S= (Fcos α) · =(+,-)Fs*S; S
sf
投影位移 W=F *(Scos α) =(+,-)F*SF
总之，要保持F与S在同一条直线上，“同正反 负”
归纳:
• （1）力对物体所做的功等于力的大小、物体的位 移 、力和位移的夹角的余弦这三者的乘积. 表达式 为 W=Fscosα=(+,-)Fs*S=(+,-)F*Sf
物体受两个互相垂直的力F1、F2，F1对物体做 功6J，物体克服F2做功8J,求合力做功？
思考:
• 1、W=Fscosα公式的使用条件是什么? • 适用于恒力做功；S是指质点对地的位移，非质 点时，S是指作用点的位移 • 2、功表示的物理意义是什么?能用怎样的图象来 体现? • 表示力在位移上的累积.
• 要保持F与S在同一条直线上，“同正反负”
• （2）α指的是力F和位移s间的小于180度的那个夹 角.
正负表示力的作用效果:促进和阻碍运动,所以 功是标量.
引伸
• • • • 正负的意义: 数学上:表示大小 矢量上:表示方向 功 上:表示效果
练习
判断下列说法对不对： 1、功有正值，负值，零值，所以功是矢量。 2、汽车刹车后做匀速直线运动， 滑动摩擦力对汽车做负功，对地面做正功。 3、手用３Ｎ的力提一桶水前进1０ｍ， 则手的拉力做的功为300J。 4、作用在物体上的某个力对物体不 做功说明物体一定没有位移。
第五章 机械能
第一节:机械功
教学目的：
• • • • l.正确理解功的含义，知道力和 物体在力的方向上发生位移是做功的 两个不可缺 少的因素. 2.知道功单位的符号以及功与实 际生活中"工作"的区别. 3正确应用公式W＝Fscosα计算力 的功. 4.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. 5.知道多个力对物体所做的总功，
试显身手:
• 下图表示物体在力F作用下在水平面上发生 一段位移s,试分别计算在这四种情况下力F 对物体所做的功，并分析该力对物体运动 状态改变起到的效果.设在这三种情况下力、 位移的大小都相同：F=10 N, s=2 m,角θ 的大小如图中所示.
丁
5．合力的功
（1）合力的功可先通过计算合外力 得到． W合= F合scos （2）合力的功也可先通过计算各个 力的功得到：W合=W１＋W2 ＋„. ＋ Wn
作用在物体上的力 1、做功的条件
物体在力的方向上移动的位移 W = F l cosα
2、功的计算
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 的效果功的正负决不表示方向，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 就是合力对物体所做的功。
W= F scos要求F是恒力,位移是对地的位移
若F是变力，运动又不是直线，如何处理？ 而变力做的功可采用“微分”的思想，化变为不变，把物 体通过各个小段所做的功代数加在一起，就等于变力在整 个过程中所做的功．
小结：
对公式W=F· cos 的分析: s
s α =0º 0<α <90º α s α =90° s 90º<α <180º s
露一手:
解答:
4、合外力的功:
• 当物体同时受到几个力作用时，计算总功(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. • 二是先用平行四边形定则求出合外力，再根据 W=F合scosα计算功，注意α应是合外力与位移s 之间的夹角. 5、变力的功：采用“微分”的思想，化变为不变
正功和负功 W=FS W>0 W为正功 加速物体运动
W=0
不做功
α
W<0
W为负功
即物体克服 力F做了正功
s
α =180º
W=-FS
阻碍物体运动
• 1.当α=90时，cosα=0,W=0，这表示力F 的方向跟位移s的方向垂直时，力F不做 功. • 2.当α＜90时，cosα＞0,W＞0，这表示 力F对物体做正功. • 3.当90＜α≤π时，cosα＜0,W＜0.这表示 力对物体做负功.又称为物体克服阻力做 功，w克= w阻
•
•
导入:神奇的机械
判断:有无做功
纹丝 不动!!
真辛 苦
匀速
1、 搬运工在平地上行走，
他对货物向上的支持力对货 物做功吗？ 2、此人扛着货物上楼， 他对货物向上的支持力对货 物做功吗？
归纳: 一、做功的两个必要条件
（1）作用在物体上的力． （2）物体在力的方向上通过的距离
这两个条件是严格的，缺一不可 ！
支持力做功 例、如图所示质量为m的物体A静止在倾角为α的斜面B上， 水平力F使B向左匀速运动S。A、B始终保持相对静止，求 在这个过程中：
（1）施加于物体A上的各力所做的功；及它们的总功。
（2）A所受合外力所做的功。 a A α S 活动斜面的支持力可以对物体做功。 s
光滑
a
F
B
θ
α
s F
N
光滑
6、变力的功
对功的进一步认识题
• • • • l.正功和负功是借以区分谁对谁做功的标志. 2.功与物体的运动状态及运动形式无关. 3.功的公式中F和s必须具备同时性. 4.几个力对物体所做的总功，等于这几个力 的合力对物体做的功. • 5.求变力功的方法是: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.
比较各个力做功, 合外力做功
μ
μ
F
s s
θ
G
μ
s μ F s G
θ
F
解答:
• 甲图中：F和s之间夹角为π－θ=30°. • 所以W甲=Fscos30°=10×2× J=10 J(促进) • 乙图中：力F和位移s之间的夹角为π－θ=150° • 所以W乙=Fscos150°=10×2×(－) J=－10 J(阻碍) • 丙图中：力F和s之间的夹角为30°. • 所以W丙=Fscos30°=10 J (促进) • 丁图中：力F和s之间的夹角为180°. • 所以W丁=Fscos180°= -20 J (阻碍) 说明功有正负,那功的正负如何确定?正负表 示什么物理意义?