第四章 机械能和能源第 1 节 功[导学目标] 1.理解功的概念,会用功的一般公式进行计算,知道功有正、负之分.2.理解总功的概念,会计算合力的功.1.我们在初中就已经学习过功的概念:功是________________________________.2.做功的两个必要因素是:一是________________________;二是__________________________.3.请回答下面两个问题:(1)在图中两个人分别向前、后拉车,他们所用的力对车产生的效果相同吗?________________________________________________________________________________________________________________________________________________(2)拖拉机耕地时,对犁的拉力 F 是斜向上方的,而犁是在水平方向运动的,此时拖拉机的拉力 F 对犁做功吗?________________________________________________________________________________________________________________________________________________一、功的计算公式[问题情境]1.请根据下面的四个问题准确地判断出力做功的必要因素:(1)人推车前进,推力对车做了功.(2)竖直下落的小球,重力对小球做了功.(3)足球沿水平地面滚动,地面对足球的支持力不做功.(4)运动员用脚将足球踢出去,在足球滚动的过程中,运动员对足球没有做功. 1 2.求解下列两种情况下力 F 做的功(1)如果力的方向与物体的运动方向一致,应该怎样计算这个力做的功?物体在水平力 F 的作用下水平向右的位移为 x,如图 1 所示,求力 F 对物体做的功.图 1 图 2(2)若力的方向与物体的运动方向成某一角度,该怎样计算功呢?物体在与水平方向成 α 角的力 F 的作用下,沿水平方向向前行驶的距离为 x,如图 2 所示,求力 F 对物体所做的功. [要点提炼](1)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,即 W=Fxcos α.(2)式中的力 F、位移 x 都是矢量,但功 W 却是标量.(3)功的单位是焦耳,符号是 J,1 J=1 N×1 m=1 N·m.(4)式中的 F 应为恒力,因此要先判断在做功的过程中力是恒力还是变力,若是恒力,方可利用公式直接进行计算.图 32例 1 如图 3 所示,质量为 m=2 kg 的物体静止在水平地面上,受到与水平面的夹角为θ=37°、大小 F=10 N 的拉力作用,物体移动了 x=2 m,物体与地面间的动摩擦因数 μ=0.3,g 取 10 m/s2.求:(1)拉力 F 所做的功 W1;(2)摩擦力 f 所做的功 W2;...