《功的大小计算》微课教案

知识复习

一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，这个力就对物体做了功。例如：

（演示实验：用一个弹簧测力计，在水平桌面上拉一个木块）

弹簧拉力作用在木块上，木块移动了一段位移，可以说弹力对木块做了功；

那么，弹力对木块做了多少功呢？

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1、力的方向和物体运动方向一致

物理学中，当力的方向和物体运动方向一致时，把力的大小和位移大小的乘积，定义为功的大小。

即W=FL

因此，弹簧拉力对物块做功W=FL。

那么，当力的方向与物体运动方向不一致的时候，如何计算力的功呢？

2、力的方向与物体运动方向不一致

（1）（演示实验：用一个弹簧测力计，对木块施加一个竖直向上的力，使木块水平移动）

弹簧拉力对物块做功W=0。

原因？？？？？

物块在弹力的方向上没有发生位移

那么，下面这种情况如何计算功？

（2）（演示实验：用一个弹簧测力计，对木块施加一个斜向上的力，使木块水平移动）

这时的功与以上两种情况有没有联系？

（演示实验：用一个弹簧测力计，在水平桌面上拉一个木块，移动距离L；

用两个弹簧测力计，在水平桌面上拉一个木块，移动距离L）

可以看出，第二次两个弹力对物体产生的效果与第一次一个弹力的效果相同，以此它们的功可以等效替代。

等效替代思想：考虑到以上两种情况，可以用这样两个力的功等效替代斜向上弹力的功。（如图）

物理上称：F为F1、F2的合力，F1、F2为F的分力。由数学知识可知：

              F1=Fcosα，F2=Fsinα

              相应的，F1、F2的功，

W F1= Fcosα*L，W F2=0，

则合力的功W=W F1+W F2=FLcosα

功的计算式：W= FLcosα

注意：1、恒力的大小，L为位移的大小，α为力的方向和位移方向的夹角；

2、功的单位为：焦耳

3、标矢性：标量。比较大小：-3J>2J

例题精练

1、   如图所示，一个质量m＝2kg的物体，受到与水平方向成37°角斜向上方的拉力F1＝10N，在水平地面上移动距离s＝2m，物体与地面间的滑动摩擦力F2＝4.2N，求力F1、F2对物体所做的功。

 2、   一个重量为10N的物体，在4N的水平拉力的作用下，沿粗糙水平面移动3m。粗糙水平面与物体间的动摩擦因数为0.2，分别求出拉力和摩擦力做的功。