2.功的公式
就图1提出:力F使滑块发生位移S这个过程中,F对滑块做了多少功如何计算?由同学回答出如下计算公式:W=Fs。就此再进一步提问:如果细绳斜向上拉滑块,如图2所示,这种情况下滑块沿F方向的位移是多少?与同学一起分析并得出这一位移为s cosα。至此按功的前一公式即可得到如下计算公式:
W=Fscosα就此指出,计算一个力对物体所做的功的大小,与力F的大小、物体位移s的大小及F和s二者方向之间的夹角α有关,且此计算公式有普遍意义(对计算机械功而言)。至此作出如下板书:W=Fscosα(力对物体所做的功,等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的余弦三者的乘积。)
在国际单位制中,功的单位是焦耳(J) 1J=1N·m
3.正功、负功
(1)首先对功的计算公式W=Fs cosα的可能值与学生共同讨论。从cosα的可能值入手讨论,指出功W可能为正值、负值或零,再进一步说明,力F与s间夹角α的取值范围,最后总结并作如下板书:
当0°≤α<90°时,cosα为正值,W为正值,称为力对物体做正功,或称为力对物体做功。
当α=90°时, cosα=0,W=0,力对物体做零功,即力对物体不做功。
当90°<α≤180°时,cosα为负值,W为负值,称为力对物体做负功,或说物体克服这个力做功。
(2)与学生一起先讨论功的物理意义,然后再说明正功、负功的物理意义。