3.2.1 研究功与功率(一)
[学习目标] 1.理解功的概念，知道做功的两个因素.2.明确功是标量，会用功的公式进行计算.3.理解正功、负功的含义.4.会计算变力的功，会计算多个力的总功.
一、功
1.功的定义：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.
2.功的公式：W＝Fscos α，其中F、s、α分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角.
3.单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J. 二、正功和负功
1.力对物体做正功和负功的条件 由W＝Fscos α可知
π
(1)当0≤α<时，W>0，力对物体做正功；
2
π
(2)当<α≤π时，W<0，力对物体做负功，或称物体克服这个力做功；
2π
(3)当α＝时，W＝0，力对物体不做功.
22.总功的计算
几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功. [即学即用]
1.判断下列说法的正误.
(1)公式W＝Fscos α中的s是物体运动的路程.(×) (2)物体只要受力且运动，该力就一定做功.(×) (3)功有正负之分，所以功是矢量.(×)
(4)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动.(√)
2.如图1所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60°角斜向上的力F作用下运动10 m，已知F＝10 N，则拉力F所做的功是J.
图1
答案 50
一、对功的理解 [导学探究]
1.观察图2，分析图中的哪个人对物体做了功？
图2
答案 小川拉重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有做功.
2.如图3所示，物体在与水平方向夹角为α的力F的作用下前进了s，则力F对物体做的功如何表示？
图3
答案 如图把力F沿水平方向和竖直方向进行正交分解，物体在竖直方向上没有发生位移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力Fcos α所做的功为Fscos α，所以力F对物体所做的功为Fscos α.
[知识深化] 对公式W＝Fscos α的理解
1.力F对物体做的功，只与s、α有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素无关.
高中物理第3章动能的变化与机械功3-2-1研究功与功率一教学案沪科版必修2
