第 2 节 功理解领悟做功过程反映了能量的变化过程。就本章知识结构来说,“功”是为进一步得出“能”这个更为广泛、更为重要的概念服务的。因此,“功”是本章的重要内容。本节知识是初中学习的继续和提高。本节课的重点是理解功的概念,掌握功的计算。难点是对正功和负功的理解。基础级1.做功的两个不可缺少的因素物理中的“功”不同于人类活动和生产劳动中的“做工”、“工作”和“劳动”等物理中的做功是特定的物理过程。理解功的概念,首先要知道做功的两个不可缺少的因素:力和物体在力的方向上发生的位移。只有两者同时不为 0,力才对物体做了功。例如,人提着水桶在水平路面上行走,人提水桶的力对水桶就不做功,因为提水桶的力沿竖直方向,而水桶在竖直方向上无位移。再如,在光滑水平面上用绳子拉着物体绕固定端做匀速圆周运动,绳子的拉力对物体也不做功,因为绳子的拉力方向和物体的运动方向始终垂直,也就是说,在拉力方向上物体无位移。2.功的计算如图 5—6 所示,当力的方向与物体位移的方向一致时,功等于力的大小 F 与位移的大小 l 的乘积,即 W=Fl。当力的方向与物体位移的方向成某一角度时,我们可以将力 F沿位移 l 的方向和垂直于位移 l 的方向分解为两个分力 F1、F2,如图 5—7 所示。其中,分力 F2 与位移 l 垂直,做功为 0,因此力 F对物体所做的功等于分力 F1对物体所做的功,即W=F1l= (Fcosα) l=Flcosα。我们也可以换一种思路:将位移 l 沿力 F 的方向和垂直于力 F的方向分解为两个分位移 l1、l2,如图 5—8 所示,同样可以得出力 F 对物体所做的功为 W=Fl1=F (l cosα) =Flcosα。可见,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的乘积 。图 5 - 7lαFF1F2图 5 - 6lF图 5 - 8lαFl1l2在国际单位制中,功的单位是焦耳,简称焦,符号是 J。3.对功的公式的理解对功的公式 W=Flcosα,应从以下几方面加强理解:① 公式中的 F 是恒力,即公式 W=Flcosα 并不是普遍适用的,它只适用于大小和方向均不变的恒力做功。例如,如图 5—9 所示,被压缩的弹簧将物体弹出的过程中,弹力所做的功就是变力做功,力 F 的大小时刻在变化,这时 W=Flcosα 就不适用了。② 公式中的 l 是指力的作用点的位移。如果研究对象是一个可当成质点的物体,则 l亦即物体的位移(物体上各点的位移都和力的作用点的位移相同)。如果研究对象是一个物体...