(粤教版必修2)4.1《功》.ppt

一、对功的正确理解1.功的概念的理解
(1)概念：物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，则此力就对物体做了功.
(2)决定因素：做功具有两个必不可少的决定因素：①做功的力；②物体在力的方向上的位移.
力对物体是否做了功，只与这两个因素有关，并且功的大小等于力与物体在力的方向上的位移的乘积，而与其他因素，诸如物体运动的快慢、运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系.(3)功是力在空间上的积累效应，它总是与一个具体的过程相联系，因此，功是一个过程量.同时功与具体的某一个力或某几个力对应，学习时要注意是哪一个力或哪几个力的功，以及所对应的过程.2.公式W=Fscosα的理解
(1)F表示力的大小，s表示力的作用点相对于地面位移的大小，当力的作用点的位移与物体的位移相同时，也常常说是物体相对于地面的位移大小，α表示力和位移方向间的夹角.
(2)公式可以表达为W=F·scosα，表达的物理意义是功等于力与沿力F方向的位移的乘积；公式也可以表达为W=Fcosα·s，表达的物理意义是功等于沿位移方向的力与位移的乘积.3.正功与负功及不做功的判定
(1)根据力和位移方向间的夹角判定
①当F、s夹角为锐角时，F为动力，做正功
②当F、s夹角为钝角时，F为阻力，做负功
③当F、s夹角为直角时，F既不是动力，也不是阻力，不做功(2)根据力和速度方向间的夹角判定(多用于曲线运动)
①当F、v夹角为锐角时，F为动力，做正功
②当F、v夹角为钝角时，F为阻力，做负功
③当F、v夹角为直角时，F既不是动力，也不是阻力，不做功(1)公式W=Fscosα仅适用于恒力做功的情况.
(2)功虽然有正负，但功是标量，它的正负不表示方向，只表示物体能量的增加或减少.【典例1】(2011·衡水高一检测)
(双选)如图所示，B物体在拉力F
的作用下向左运动，在运动过程
中，A、B之间有相互作用的摩擦
力，则对摩擦力做功的情况，下列说法中正确的是()
A.A、B都克服摩擦力做功
B.摩擦力对A不做功
C.摩擦力对B做负功
D.摩擦力对A、B都不做功【解题指导】判断摩擦力做功情况要注意摩擦力、位移以及摩擦力和位移方向的夹角.
【标准解答】选B、C.A、B所受摩擦力如图所示，物体A在Ff2作用下没有位移，所以摩擦力对A不做功,故B正确；对物体B，Ff1与位移夹角为180°，做负功，故C正确，A、D错误.【规律方法】判断力做正功还是负功的三种方法
(1)看力F与位移s的夹角α
α<90°，力做正功;α>90°，力做负功；
(2)看力F与速度v的夹角α
α<90°，力做正功；α>90°，力做负功；
(3)看速率增大还是减小，若在力作用下速率增大，此力做正功，反之做负功.【变式训练】质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图所示，物体m相对斜面静止.则下列说法中不正确的是()

A.重力对物体m做正功
B.合力对物体m做功为零
C.摩擦力对物体m做负功
D.支持力对物体m做正功【解析】选A.物体的受力及位移如图所示.

支持力FN与位移x的夹角α<90°，故支持力做正功，D正确.重力垂直于位移，故重力不做功，A错误.摩擦力Ff与x夹角β>90°，故摩擦力做负功，C正确.合力为零，合力不做功，B正确，故符合题意的选项为A.二、合力做功的计算由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做功也是可以等效替代的，因此计算总功的方法有两种:
1.当物体所受合力恒定时，先求物体所受的合外力，再根据公式W合=F合scosα求合外力的功.
2.先根据W=Fscosα,求每个分力做的功W1、W2、…Wn，再根据W合=W1+W2+…+Wn，求合力的功.(1)由方法1可以看出当α=90°时，合力做功等于零，即合力不为零，但合力做功可以为零.
(2)由方法2可以知当各力做功有正、有负时，其代数和就可能为零，即各力做功不为零，合力做的功可能为零.【典例2】如图所示，一质量m=4.0kg
的物体，由高h=2.0m，倾角θ=53°
的固定斜面顶端滑到底端.物体与斜
面间的动摩擦因数为μ=0.2.求物体
所受合外力做的功.(g取10m/s2)
【解题指导】求解该题一般有如下两种思路:【标准解答】以物体为研究对象，物体受重力mg、摩擦力f、支持力N作用，其受力情况如图所示.

方法一：先求出各个力所做的功，再求总功.
N=mgcosθ,f=μN=μmgcosθ
物体的位移为：s=h/sinθ根据功的公式可求出重力做的功为：
WG=mgh=4.0×10×2.0J=80J
摩擦力做的功为：
Wf=-f·s=-μmgcosθ·
=-0.2×4.0×10×2.0×J=-12J
支持力做的功为WN=0
故物体所受合外力做的功为：
W总=WG+Wf+WN=(80-