4.1 功 课件—2020-2021学年高一下学期物理粤教版必修2

4.1 功 货物的重力势能增加 火车加速，动能增加 弹簧压缩，弹性势能增加 F F F 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！ 功是能量转化的量度！ 旧知回顾 初中所学的做功，两个必要因素是什么？ 1 作用在物体上的力。 2 物体在力的方向上移动的距离。 纹丝不动!! 有力无距 不做功 匀速 有距无力 不做功 真辛苦!! 有力有距，但力⊥距 不做功 一 、功 1、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，物理学中就说这个力对物体做了功。 2、做功的二因素： 一、作用在物体上的力 二、物体在力的方向上发生的位移 (1)如果力的方向与物体的运动方向一致，应如何计算这个力的功？ W=Fl l F支 F支 l (2)如果力的方向与物体的运动方向垂直，应如何计算这个力的功？ F不做功 即 W=0 二、功的计算： 问题来了： 如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，应如何计算这个力的功？ F F l α α F和l都是矢量 矢量的合成和分解？ 则F2所做的功等于0。 研究方法：分解力 分析：可以把力F分解为两个分力 跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2。 设物体在力F的作用下发生的位移的大小是l， 则分力F1所做的功等于F1l； 分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移， F F F2 F1 F2 α F1 α l 二、功的一般计算公式 因此，力F对物体所做的功W等于F1 l ，而 F1=Fcosα 。所以： W=F l cosα F1 F F F2 F1 F2 α α l 表示 表示 l α 恒力F与位移l两个矢量方向之间的夹角 恒力F作用的物体的位移 米（m） 单位 功的一般计算公式: W=F l cosα 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。 功的单位： 在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J 1J ＝ 1N ╳１ m＝１N•m 对功的公式的理解: 1.公式只能用于求恒力的功，如果力是变力，无论力的大小变化，还是力的方向变化，都不能直接用该公式求解；