第1节 机械功

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一．［板书］1．机械功的定义：作用于某物体的恒力F与该物体沿力的方向上发生的位移s的乘积叫做机械功。

问题2 若物体发生的位移为s，则图(a)、图(b)恒力F做的功各为多少？

预测1　都有做功，W = Fs。

预测2　图(a)，W = Fs；图(b)，W = 0。

说明 应用初中所学的有关功的知识，基本上能够解决。

问题3 若物体发生的位移为s，则图(c)恒力F是否做功、做的功为多少？

设疑 力F有什么作用效果？

预测 使物体竖直上提和水平前进。

教师引导：能否从力的分解角度来讨论问题2呢？

分组讨论探究，并请小组代表回答问题2。

预测1 不做功。因为物体在力F的方向上没有发生位移，s是水平方向上发生的位移。

预测2 有做功，W = Fs。因为功是力F与位移s的乘积

预测3 有做功，W = Fscosα。因为

根据平行四边形定则，把力F分解为使物体水平前进的力F1 = Fcosα和竖直上提的力F2 = Fsinα。

沿F1的方向发生的位移为s，F1所做的功W1 = Fcosα· s = Fscosα；F2与s的方向垂直，F2没有对物体做功。由于F的作用效果与分力F1和F2共同作用效果相同，所以恒力F对物体所做的功W = W1 = Fscosα。

说明 分组讨论探究功的一般计算公式的推导过程，

教师小结：一般地，对作用于物体上方向与物体位移s成α角的任何一个恒力F，都可以用正交分解法把它分解为平行和垂直于位移s方向的两个分力，再结合功的定义，得到

功的一般计算式 W = Fscosα

教师：由于位移是矢量，也可以将位移s分解，再结合功的定义来推导功的一般计算式，有兴趣的学生课后去完成。

让学生阅读课本P4第三自然段，并回答1焦耳是如何定义的。

［板书］2．机械功的计算