第七章機械能第二節功為何要引入“功”這個物理量在自然界有許多的不同形式的能:如動能、重力勢能、彈性勢能、電能、內能、化學能等。人們發現不同形式的之間可以相互轉化,而要使不同形式的能相互轉化必須做功一、功的定義：一個物體受到力的作用，且在力的方向上移動了一段位移，物理學上稱這個力對物體做了功。【注意】：講“做功”是講某某力對物體做功。【舉例】：重力對人做功重力對水做功起重車向上的提力對木頭做功拉力對車做功牽引力對機車做功【思考】只要有力作用在物體上,這個力就會對物體做功嗎?有力、物體也發生了位移，力一定會對物體做功嗎？紋絲不動!!勻速真辛苦議一議：下列哪些人對物體功？做功的兩個必要條件

（1）作用在物體上的力．

（2）物體在力的方向上通過的距離這兩個條件是嚴格的，缺一不可

！2、功的計算公式：思考（1）：當力的方向與位移方向相同時,如何求這個力做的功呢？功的大小是：

W=FSFABSFSFFFαFαFα分析：根據力的等效性原理,可以把計算F做功的問題轉化為分別求F1和F2做功的問題W1=F1S=FCOSαSW2=0∵W=W1∴W=FS

COSα

拉力F做的功W=？F2F11、公式：力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角余弦這三者的乘積二、功的計算：2、國際單位：焦耳（焦）單位符號：J１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m歸納:W=FScosα4.功的公式W=Fscosθ的理解:(1)適用條件:(2)S的物理意義:(3)角度θ的含義:力F恒定,物體沿直線運動位移不是路程力的方向與位移方向的夾角150°30°FS（2）30°SF（1）30°辨認力的方向與位移方向的夾角30oFl甲答案：30o60oFl乙答案：120o60oFl丙答案：60o60oFl丁答案：120o由W=FScosθ(1)當(2)當

力F不做功,這個力不是阻力也不是動力.

力F做正功,說明這個力是動力.(3)當

力F做負功,說明這個力是阻力.三、正功和負功正功和負功的理解1、

功是標量，只有大小，沒有方向。但有正功和負功之分。

力對物體做正功，表明此力對物體的運動起推動作用。

力對物體做負功，表明此力對物體的運動起阻礙作用。2、一個力對物體做負功，往往說成物體克服這個力做功(取絕對值)【例題】木箱在如圖所示力的作用下勻速運動，求：⑴拉力對木箱做的功。⑵摩擦力對木箱做的功。⑶支持力對木箱做的功。⑷重力對木箱做的功。⑸合外力對木箱做的功。求解物體在幾個力的共同作用下發生一段位移時，這幾個力對物體所做的總功可以用以下兩種方法來求解。(1)分別求出每個力所做的功，然后求出所有功的代數和。即：W總=W1+W2+……+Wn(2)先求出物體所受的合力，然后再求出合力的功，即：W總=F合Scosα四.物體所受外力總功的求法1.WF合=F合·Scosθ2.WF合=WF1＋WF2＋……四.物體所受外力總功的求法1.在光滑的水平面和粗糙的水平面上各放一質量不同的木塊，在相同的拉力作用下，通過相同的位移，拉力對木塊做的功()A.在光滑的水平面上較多B.在粗糙的水平面上較多C.一樣多D.由小車運動所需的時間決定C2.質量為m的物體沿傾角為θ的斜面勻速滑下，在通過位移L的過程中()A.重力對物體做功mgLB.重力對物體做功mgLsinC.支持力對物體做功mgLcosD.摩擦力對物體做正功，數值為mgLsinB3.放在粗糙水平地面上的物體，在10N的水平拉力作用下，以6m/s的速度勻速移動4s，則拉力共做了

功，摩擦阻力對物體做了

的功.-240J240J5.重20N的鐵球在離地面40m的高處由靜止開始下落，若空氣阻力是球重的0.2倍，那么在鐵球從開始下落到著地的過程中，重力對小球做的功

，空氣阻力對小球做的功為

，小球克服空氣阻力做的功為

.800J-160J160Jv思考

足球運動員用100N的水平作用力將質量為0.5kg的足球踢出，足球沿水平地面前進40m停止，則運動員對足球所做的功是(g=10m/s2)A、200JB、4000JC、0JD、條件不足，無法確定用水平恒力F作用于質量為M的物體，使之在光滑的水平面上沿力的方向移動距離l，恒力做功為W1，再用該恒力作用于質量為m(m<M)的物體上，使之在粗糙的水平面上移動l，恒力做功為W2，則兩次恒力做功的關系是()Aw1>w2Bw1<w2Cw1=w2D無法判斷C本題說明了一個力所做的功只由力和力的方向上發生的位移決定,跟物體是否還受到其它力作用,以及物體的運動情況均無關思考小結1、做功的條件作用在物體上的力物體在力的方向上移動的位移2、功的計算W=Fscosαa、功一定要指明是哪個力對物體做的功b、力必須是恒力3、功是標量，但有正負。正負只表示做功的力的效果,功的正負決不表示方向，也不表示大小。4、總功等于各個力對物體所做功的代數和，也就是合力對物體所做的功。一質量為2kg的物體受到與水平方向成37度角斜向上的拉力F=10N，在水平方向上移動S=2m，物體與地面的滑動摩擦力f=4.2N.求外力對物體做的總功？Ff37解：WG=WN=0WF=Fscos37=