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　　初升高物理衔接班第6讲——功(2课时)

　　一、学习目标：

　　1. 知道功的定义，理解功的两个要素。

　　2. 掌握功的公式及单位，并能计算有关的实际问题。

　　3. 知道功是标量，理解正功和负功的含义。

　　二、学习要点：

　　1. 功的概念的理解。2. 功的计算方法。

　　三、课程精讲：

　　思考1：初中我们学过的做功的两个必要因素是什么?

　　思考2：举几个例子说明力对物体做了功。

　　判断：在下列图片所示的情景中，人是否对物体做了功?如果是，请说明理由。

　　小结：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.

　　(一)功的概念：

　　(1)功的定义：物体受力的作用，并沿力的方向发生一段位移，就说力对物体做了功。

　　力对物体做功是和一定的运动过程有关的。功是一个过程量，功所描述的是力对空间的积累效应。

　　(2)功的两个要素：力和物体沿力的方向发生的位移。

　　两个要素对于功而言缺一不可，因为有力不一定有位移;有位移也不一定有力。

　　特别说明：力是在位移方向上的力;位移是在力的方向上的位移。如物体在光滑水平面上匀速运动，重力和弹力的方向与位移的方向垂直，这两个力并不做功。

　　题型1：功的概念的理解：

　　例1. 下面列举的情况中所做的功不为零的是( )。

　　A. 举重运动员，举着杠铃在头上方停留3s，运动员对杠铃做的功

　　B. 木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功

　　C. 一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功

　　D. 自由落体运动中，重力对物体做的功

　　(二)功的计算：

　　1. 如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢?

　　问题一：物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为L，如图所示，求力F对物体m所做的功。

　　解：力和位移的方向一致，这时功等于力F跟物体m在力的方向上移动的距离的乘积。

　　W=FL。

　　如果力的方向与位移的方向一致，则功等于力的大小与位移大小之积。

　　如果物体m在力的作用下位移增加了△L，那么力F所做的功相应地增加：

　　△W=F△L。

　　2. 如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢?

　　问题二：物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为l，求力F对物体m所做的功。

　　解：由于物体所受的力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解，即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：

　　F1=Fcosα F2=Fsinα

　　根据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体m所做的功等于F1l. 而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体m在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。

　　故力F所做的功W=W1+W2=W1=F1l=Flcosα。

　　说明：

　　1、在计算功时应该注意以下问题：

　　①式中F一定是恒力，若是变力，中学阶段一般不用上式求功。②式中的l是力的作用点的位移，也是物体对地的位移，α是F方向与位移l方向的夹角。③力对物体做的功只与F、l、α三者有关，与物体的运动状态等因素无关。④功的单位是焦耳，符号是J。

　　2、功的正负：

　　力对物体做正功还是负功，由F和l方向间的夹角大小来决定。

　　根据 知：

　　(1)当0°≤ 时， ，则 ，此时力F对物体做正功。

　　(2)当 时， ，则W=0，即力对物体不做功。

　　(3)当 时， ，则 ，此时力F对物体做负功，也叫物体克服力F做功。

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