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，涵盖定义要素、计算、正负功及能量关系。通过“观察与思考”提问机械工作共同点导入，结合人手托书做功判断实例，搭建从生活现象到物理概念的学习支架。 其亮点在于融合物理观念与科学思维，通过力和位移分解推导功的公式体现科学推理，用斜拉木箱例题强化能量观念。采用实例分析与问题驱动教学，小结清晰结构化，助力学生深化理解，教师可高效开展教学。

主讲老师：物思理 粤教版（2019）高中物理必修第二册课件 第四章 机械能及其守恒定律 第一节 功 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1、功的定义与要素 2、功的计算 第1节 功 3、正功和负功 4、做功和能量变化的关系 目录 探究新知 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 2 【观察与思考】 在下述的工作过程中，有什么共同点？ 1.机械给工作对象有没有施加力的作用？ 2.工作对象有没有沿力的方向发生了位移？ 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 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、做功的两个必要因素 ﹙1﹚ 作用在物体的力 F ﹙2﹚ 物体在力的方向上发生的位移 S 一、功的定义与要素 F s F 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 判断有无做功 判断人手对书有没有做功？ (1)手托着书静止 (2)松开手，让书自由下落 (3)把书捡起来 (4)手托着书水平匀速走进电梯 (5)手托着书（书相对人静止），搭电梯从一楼上到十楼 (6)手托着书（书相对人静止），搭电梯从十楼下到一楼 手对书做功：3,5,6 手对书不做功：1,2,4 思考：重力对书有没有做功？ 重力对书做功：2,3,5,6 重力对书不做功：1,4 不做功的三种情况： ①有力无位移（劳而无功） ②有位移无力（不劳无功） ③有力有位移，但力与位移垂直（垂直无功） 一、功的定义与要素 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.当力 F 和位移 s同向时： F s F 2.当力 F 和位移 s 垂直时： W=F·0=0 W=F s F s F 当力的方向与物体位移方向不一致时，如何计算功呢？ 二、功的计算 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 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。 3、力F 的方向与物体位移 s 的方向成α角时： W1= F1S= F COSα S W2 = 0 W = W1 + W2 = F SCOSα 理解：在位移方向的分力与位移的乘积 S F F α F α 所以有： 二、功的计算 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 F s s1 s2 α 刚才是将力进行分解，如果将位移s分解，结果又如何? 理解：力与在力方向的分位移的乘积。 仍然有： 二、功的计算 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.公式：W = Fscosα 力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦这三者的乘积。 2.国际单位: 焦耳（joule）简称：焦 ——符号：J １J＝１N×１m = 1N·m 3.功是标量:没有方向，但有正负。 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。 α---力的方向和位移方向的夹角 4.这条公式只能用于求恒力做的功，变力不能用。 二、功的计算 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 1.物体在水平力Ｆ作用下沿光滑水平面加速运动s； 2.物体在水平力Ｆ作用下沿粗糙水平面匀速移动s； 3.物体在沿斜面向上的力Ｆ作用下减速上移s； μ=0 s s s μ≠0 力做功只与F、s和α有关,与是否有受其它力，物体运动状态等其他因素无关。 W=F s 判断下面三种情况力F 所做的功谁大谁小？ 二、功的计算 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 mg FN f ɑ 练习：辨认力的方向与位移方向的夹角 mg FN f ɑ S 重力的方向与位移方向的夹角： 支持力的方向与位移方向的夹角： ɑ 摩擦力的方向与位移方向的夹角： 90° 二、功的计算 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 11 11 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 例1：(单)木箱在如图所示力的作用下匀速运动，求： ⑴拉力对木箱做的功。 ⑵摩擦力对木箱做的功。 ⑶支持力对木箱做的功。 ⑷重力对木箱做的功。 ⑸合外力对木箱做的功。 (1)40J (2)-40J (3)0 (4)0 (5)0 二、功的计算 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 12 12 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 合力做的功是各分力所做功的代数和。 合力做的功 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 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 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 三、正功和负功 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 14 14 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 1. 正负不表示方向，也不表示大小。 负功的物理意义: 2、正功的物理意义: 表示该力是动力； 表示该力是阻力。 3.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）。 v f=5N l=2m A B 三、正功和负功 功是标量，只有大小，没有方向。 问：-10J的功与+5J的功哪个大？ －10J > 5J 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 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。 四、做功和能量变化的关系 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 16 16 本资料来自于资源最齐全的２１世纪教育网www.21cnjy.com 功是能量变化的量度 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。做了多少功，就有多少能量发生变化。 四、做功和能量变化的关系 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 17 17 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? 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 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 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 (3)因为木箱所受外力做的总功为0,该同学对箱子的拉力做功264.81J, 所以箱子与地面摩擦消耗的能量也是264.81J,消耗的能量转化成了内能。 (2)方法一:滑动摩擦力对物体做功 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,因为F合=0，故W总=0。 有： 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 课堂小结 A B C 功 总功 正功和负功 做功的条件：作用在物体上的力； 物体在力的方向上移动的位移 功的计算：W = F l cosα 功是标量，但有正负。正负只表示做功的力的效果,功的正负 不表示方向，也不表示大小。 总功等于各个力对物体所做功的代数和。 l l V F N l F W总=F合Lcosα 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 See you later! 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 物思理 $