4.1 功 课件-2023-2024学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

4.1 功 1、功的定义 一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。 2、做功的两要素 ﹙1﹚ 物体受力 ﹙2﹚ 物体在力的方向上发生位移 功的定义与要素 2 2 本资料来自... text has been truncated due to evaluation version limitation. 人对物体是否做了功？ 1、力的方向与物体运动的方向相同 F 表示力的大小，s 表示位移的大小，用 W 表示力 F 所做的功： W=Fs 功的计算 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。 2、力的方向与物体运动的方向不相同 W1= F1S= FS COSα W2 = 0 W = W1 + W2 W = F SCOSα 理解：在位移方向的分力与位移的乘积 W＝F s cosα 力F对物体做的功 力的大小 位移的大小 力与位移的方向的夹角 当力的方向与物体运动的方向成某一夹角α时，功的定义式为 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； 2.功与物体受力后通过这段位移做什么运动无关； 3. α角是“力的方向和位移方向的夹角”； 1、公式： 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积 功 2、单位 国际单位：焦耳（焦） 单位符号：J １Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m 1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功 3、物理意义 W = F S cosα 答案：π – α 答案：π –α 指出下图力的方向和位移方向的夹角 答案：π 答案：α 1 α F l l 2 α F 3 F l 4 l F α 9 9 本资料来自... text has been truncated due to evaluation version limitation. 正功和负功 对功的公式： 的讨论 (3)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0 这时我们就说力对物体做负功。 讨 论 (1)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时我们就说力对物体没做功。 (2)当0≤ α<π/2时，COS α>0，W>0,这时我们就说力对物体做正功。 W = F S cosα 正功的意义是：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。 负功的意义是：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。 一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值） 一个力对物体做负功，也可说成物体克服这个力做了功（正值） 正功和负功 人拉车前进，拉力Ｆ对车做正功。 促使小车运动，为动力的功。 12 12 本资料来自... text has been truncated due to evaluation version limitation. 跑动的小车，人向后拉，力Ｆ对车做 负功．阻碍小车运动，为阻力的功。 13 13 本资料来自... text has been truncated due to evaluation version limitation. 某力对物体做负功，往往说成物体克服某力做功（取绝对值） 功的正负不表示方向，表示大小吗？ -10J的功与+5J的功哪个多？ 功的正负表示做功的效果不同 思考思考 人登山时重力对人做负功，也可以说人克服了重力做功 14 14 本资料来自... text has been truncated due to evaluation version limitation. v FN G F阻 F α 功是标量，没有方向 正功说明此力为动力 负功说明此力为阻力 功的正负不是数量上的正与负，我们既不能说“正功和负功方向相反”也不能说“正功大于负功” ，它们仅表示相反的做功效果。 做功与能量变化的关系 物体能够对其他物体做功,我们就说这个物体具有能量 挥动的铁锤能改变铁条的形状,湍急的河水能使水车转动,风能够推动帆船航行.可以说铁锤、河水、风都具有能量. 铁锤对铁条做功时,铁锤的机械能转化为铁条的内能; 河水对水车做功时,河水的机械能转化为水车的机械能; 风对帆船做功时,风的机械能转化为帆船的机械能。 做功的过程就是能量变化的过程. 功是能量变化的量度 做了多少功,就有多少能量发生变化. 例:一个质量ｍ＝2kg的小车，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l=2m。小车与地面间的摩擦力F2=4.2N。求外力对小车所做的总功。 F1 37° F2 l 多个力做功，如何求总功？ 18