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第五章 功和能第一节 功 江苏省丹阳中等专业学校 蒋溢萍 目录 引入新课 新课教学 课堂练习 课堂小结 作业 引入新课 用水平拉力使滑块沿拉力方向在桌上滑动一段距离，如图1所示，在上述过程中，拉力F对滑块是否做了功？滑块所受的重力mg对滑块是否做了功？桌面对滑块的支持力N是否对滑块做了功？ 答：拉力F做了功，重力和支持力不做功 一．功的概念 （1）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，物理学中就说这个力对物体做了功。? （2）在物理学中，力和物体在力的方向上发生的位移，是做功的两个不可缺少的因素。 例1：用细线水平拉木块，使木块水平前进一段距离，见图2。拉力是F，木块的位移是s，则F对滑块做了多少功？ 解： W=Fs。 ? 拉力F越大，发生的位移s越大，力F所做的功就越多。 二．功的公式（推导） 下面让我们来探讨一个力做功的一般情况。 ?例2：用细线斜向上拉木块，木块发生一段水平位移S。则F对滑块做了多少功？ 细线的拉力F分解成两个分力见图3， 力F1所做的功为F1s， 力F2的方向与位移方向垂直，木块在F2的方向上没有发生位移， F2做功等于零。 F1=Fcosα， 拉力F对木块所做的功为：W=Fscosα 1. 公式：W=Fscosα，其中α为F与s的夹角，F是力的大小，s是位移大小. 2.功是一个标量，是由力的大小和在力的方向上位移大小确定的，它没有方向； 3.在国际单位制中，功的单位是焦耳，简称J，国际符号是J，1J就是1N的力使物体在力的方向上发生1m位移所做的功。 ?1J=1N×1m=1N·m 二．功的公式 三.公式W=Fscosα的意义，正功和负功的含义 1. 公式W=Fscosα的使用条件 ? 在公式W=Fscosα中，F是恒力，s是物体的位移，α是力和位移之间的夹角，求某个力做功时，就用这个力的大小，位移大小，力和位移的夹角余弦乘积，与其它力无关。 2. 正功和负功 当0°≤α＜90°时，cos α为正值，W为正值，称为力对物体做正功，或称为力对物体做功。 当α=90°时， cos α=0，W=0，力对物体做零功，即力对物体不做功。 当90°＜α≤180°时，cos α为负值，W为负值，称为力对物体做负功，或说物体克服这个力做功。 四. 说明： 如果作用在物体上的力不是一个力，而是几个力，那么，公式W=Fscosα中的F可以是这几个力的合力的大小，可以证明，合力做的功等于各分力所做功的代数和。 例题?1.一个人用与水平方向成30°的力F=400N推冰柜，水平行走50m，求推力F所做的功。（图5）? 　 [解法1]利用公式? [解法2]力F所做的功等于力F沿位移s方向分力F1=Fcosα所做的 例题?2.一个质量m=2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移动的距离S=2m.物体与地面的滑动摩擦力F2=4.2N.求（1）外力对物体所做的总功。（2）合力对物体所做的功 分析：以物体为研究对象进行受力分析和运动过程分析可得： 解1: 拉力F1对物体所做的功为 W1＝F1scos37°=16Ｊ 摩擦力W2＝F2S cos180°= -8.4Ｊ 重力和支持力所做的功为： W3=WG=0Ｊ 外力对物体所做的总功W等于W1和W2的代数和 W＝W1＋W2=7.6Ｊ 解2：物体所受的合力为 F合＝F1cos37°-F2=3.8N 外力对物体所做的总功 W＝F合Scosα＝3.8×2×cos 0°=7.6Ｊ （三）随堂检测题 （l）用起重机把重物从地面匀速提到5.5m高的地方，重物受的重力是2.0×104N，求钢丝绳拉力做了多少功？ ?（2）下列情况下，求力F对物体所做的功。 ? ①用水平推力F推一质量为m的物体在光滑水平面上前 进s。 ? ②用水平推力F推一质量为2m的物体在粗糙水平上前进s。 ? ③用与水平面成30°角的力F斜向上拉一质量为3m的物体在光滑水平面上前进s。 （3）运动员向球踢一脚，踢球的力是150N，球滚出的距离是40m，据W=Fs得出运动员踢球所做的功为600J，这种算法对不对：为什么？ 1.功的定义：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. 课堂小结： 2.公式：W=Fscosα，其中α为F与s的夹角，F是力的大小，s是