4.1 功 课件-2026-2027学年高一下学期物理粤教版必修第二册

该高中物理课件聚焦“功”的核心知识，涵盖概念、要素、计算及能量关系。通过引体向上问题导入，回顾初中做功两因素与公式，结合机械工作观察、力与位移夹角模型建构，搭建初高中知识衔接的学习支架。 其亮点在于以问题驱动科学探究，通过小熊做功判断、木箱拉动例题等生活实例，结合力的分解模型建构深化科学思维，结构化小结强化物理观念。助力学生理解功与能量关系，培养科学探究能力，也为教师提供探究式教学的清晰路径。

第四章 机械能及其守恒定律 @HY 第四章 机械能及其守恒定律 @HY 第一节 功 3号选手 观察该同学手、脚、头等身体部位位置变化情况。 根据最新的教育政策，中学生每天的综合体育活动时间不低于2小时，这包括体育课、课间活动、课后服务以及校外体育活动。这些措施旨在保障学生的体质健康，促进学生在体育运动中享受乐趣、增强体质、健全人格、锤炼意志，构建落实立德树人根本任务的新生态、新格局。 新课引入 问题： 引体向上时，单杠对人的力，是否做功？ （展开讨论） 回顾初中已学 做功包含两个因素： ①作用在物体上的力；②物体在这个力的方向上移动的距离 功等于力与物体在力的方向上移动的距离的乘积，W=FS 【观察与思考】 在下述的工作过程中，有什么共同点？ 1.机械给工作对象施以力的作用； 2.工作对象沿力的方向发生了位移。 1、功的概念 一个物体受到力的作用,并在力的方向上发生了一段位移，就说这个力对物体做了功。 2、做功的两要素 ﹙1﹚ 作用在物体上的力 ﹙2﹚ 物体在力的方向上发生位移 功的定义 一、功的概念与要素 判断力是否做功 下面几种情况下竖直方向的拉力有没有对小熊做功？ 2.水平匀速运动的过程 1.保持静止的过程 3.竖直匀速上升的过程 4.竖直方向做圆周运动 T V 1、力的方向与物体位移的方向相同时， 功的大小等于力的大小和位移大小的乘积 大小的乘治疗 力 F 所做的功：W=FS 当力的方向与物体位移方向不一致时，如何计算功呢？ W=Fs 二、功的计算 生产、生活中，经常看见的是作用于物体的力与物体位移的方向成一个夹角的情况。 模型建构 二、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一致时 W1= F1S= F COSαS W2 = 0 W = W1 + W2 W = F SCOSα 理解：在位移方向的分力与位移的乘积 F s s1 s2 α 90。 s1=scosα s2=ssinα W1=Fs1=Fscosα W2=0 W=Fscosα 二、功的计算 W = F S cosα 2、单位：焦耳，简称焦，符号是“J” 3、物理意义： 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。 １Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m 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。 二、功的计算 W＝F s cosα 力F对物体做的功 恒力 对地位移 力与位移的方向的夹角 当力F与位移夹角α时，力F对物体所做的功： 二、功的计算 4.公式的理解 1）力的理解：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).对位移的理解 情境： 人在运动的车内，用手推车。 问题： 手对车的力是否做功？ （展开讨论） （1）凡不特别说明，高中阶段都是以地面为参考系。 二、功的计算 3).对夹角的理解 注意：力与位移夹角！ 二、功的计算 mg FN f ɑ 二、功的计算 总功（合力做的功） 例题：在光滑水平面上，物体受两个相互垂直的大小分别为F1,=3N和F2=4N的恒力，从静止开始运动，位移L=10m。求出每个力做的功和合力做的功？ 合力做的功是各分力所做功的代数和。（功是标量） 方法一:先求合力，再求合力所做的功； 方法二:先求出各个力所做的功，然后求 这些功的代数和。 二、功的计算 练习： 某人以20 N的水平恒力推着小车在粗糙的水平面上前进了5m，放手后，小车又前进了2m才停下来，则小车在运动过程中，人的推力所做的功为（ ) A.100 J B.140 J C.60 J D．无法确定 二、功的计算 计算功时要注意什么问题呢？ A 注意:1、必须目前是“哪个力在哪个过程对物体做的功”,功是过程量。 2、F、s具有同一性：同时同体。 小车为什么最终会停下来呢？ (3)当π/2 <α≤ π时，COS α<0，W <0, 这力对物体做负功,是阻力。 讨 论 (1)当α=π/2 时，COS α=0，W =0 , 这时力对物体不做功。 (2)当0≤ α<π/2时，COS α>0，W>0,这时力对物体做正功，是动力。 W = F S cosα 三、正功和负功 分别对上述力对物体做功的三种情况，列举生活中的一些实例。 说说正负功的含义？ 19 19 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com （1）功是标量，正负不表示方向，也不表示大小，表示做功的效果。 （2）运动和相互作用角度：做正功说明是动力，做负功说明是阻力。 （3）能量角度：做正功动能增加，做负功动能减少。 三、正功和负功 该登山爱好者向下走0.1m高度时，重力做功是多少？哪个过程做功多？ 人登山时重力对人做功是-500J，也可以说人克服重力做功500J. -500J大于50J 一名50Kg的登山爱好者，向上爬了1m高度时，重力对人做功是多少呢，人克服重力做了多少功？（g=10N/kg） 某力做多少负功，也可说成"物体克服该力做多少功"（取绝对值） 21 21 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 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。 物体能够对其他物体做功，我们就说这个物体具有能量。 四、做功与能量变化的关系 做功的过程就是能量变化的过程。 做了多少功，就有多少能量发生变化。 功是能量变化的量度 22 22 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 一名同学周末在家收拾客厅,在把一个木箱拉到客厅一角时,他想估算自己对这个木箱做了多少功.为了减小摩擦引起的噪声,以减轻对楼下住户的影响,他以斜向上与水平面约成60°夹角的恒力,沿直线缓慢拉动木箱移动了3m.利用体重计称得木箱质量约为30kg,通过相关资料查到木头与地面的动摩擦因数约为0.60,试估算:(取g=10m/s2) 例题 (1)这名同学对木箱的拉力在该过程中所做的功. (2)木箱受到的外力做的总功. (3)系统大约消耗了多少能量?这些能量去哪了? 解得 解 (1)木箱的受力分析如图所示 木箱在竖直方向受力平衡 滑动摩擦力 根据功的计算公式,拉力对木箱所做的功 (3)因为木箱所受外力做的总功为0,而该同学对箱子的拉力做功264.81J,所以系统消耗了264.81J的能量,转化为箱子与地面摩擦产生的内能 则木箱受到的外力做的总功 方法二:物体做匀速直线运动时, F合=0. W总=0 (2)方法一:滑动摩擦力对物体做功 1.功的概念、两个要素 2.功的计算 课堂小结 3.功的正负 W=FScosα 总功的求解 4.做功与能量变化的关系 解释问题 单杠对人的力，是否做功？ B 1.质量为m的小朋友沿倾角为θ的滑梯匀速滑下，在通过位移L的过程中( ) A.重力对物体做功mgL B.重力对物体做功mgLsin C.支持力对物体做功mgLcos D.摩擦力对物体做正功，数值为mgLsin θ G FN Ff v 练习 合力做的功是多少？ 谢谢你们！ 物理组 钟俊 Lavf58.20.100 $