2018-2019学年高中物理第四章机械能和能源1功学案教科版必修2

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1、［学习目标］1.理解功的概念，会用公式ir=Fxcosa进行计算.2.理解正、负功的概念及其物理意义.3.理解总功的概念，能计算多个外力对物体做的总功.预习新知夯实基础一、做功与能量转化1.功的定义：如果物体受到丈的作用，并在力的方向上发生了位移,我们就说力对物体做了功.2.功的两个要素：力和沿力的方向发生的位移.3.功是一个过程量.做功的过程就是能量变化的过程.二、功的计算公式力对物体做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移的夹角的金弦这三者的乘积，即W=心cosa.(1)力、位移为矢量，功为标量(填“标量”或“矢量”).⑵只x、a分别为力的

2、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,符号是三、功的正负合力的功1.力对物体做正功和负功的条件由l¥=Fxcosa可知JI⑴当0时，"X),力对物体做正功；(2)当土〈qWji时，廉0,力对物体做负功，或称物体克服这个力做功；2-一ji(3)当a=—时，力对物体不做功.2.总功：当一个物体在儿个力的共同作用下发生一段位移时，这儿个力对物体所做的总功,等于各个力分别对物体所做功的代数和,可以证明，它也就是这儿个力的佥九对物体所做的功.<3即学即用1.判断下列说法的正误.⑴公式"-Arcosa屮的x是物体运

3、动的路程.(X)(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功.(X)(3)汽车沿斜坡向上加速行驶时，牵引力对汽车一定做功.(J)(4)功有正负之分，所以功是矢量.(X)(5)—个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动.(J)⑹力斤、尺对某物体做的功分别为10J和一15J,则力斤和用对该物体做的总功为一5J.(J)1.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°角斜向上的力尸作用下沿光滑水平面运动了10山，已知F=10N,则拉力尸所做的功是J.图1答案50启迪思维探究重点重点探究一、对功的理解叵导学探究如图2所示，人拉着小车沿

4、水平面匀速前进了一段距离.(1)小车受几个力作用？有力、有位移，每个力都做功吗？对小车做功的力中，做正功述是负功？(2)拉力厂一般分解为哪两个分力？尸做的功与哪个分力做的功相同？答案(1)小车受到拉力F、重力E支持力艸和摩擦力f四个力的作用.不是每个力都做功,拉力和摩擦力做功，重力和支持力不做功.拉力做正功，摩擦力做负功.(2)分解为水平方向的分力尺和竖直方向的分力斤.尸做的功与水平分力代做的功相同.叵知识深化对公式W=FxcosG的理解(1)某一恒力尸对物体做的功，只与尺X、。有关，与物体的运动状态及物体是否还受英他作用力等因素无关.(1)计

5、算力F的功时要特别注意，F与;r必须具有同时性，即/必须是力尸作用过程中物体发生的位移.(1)功是标量，没有方向，但是有正负.(2)公式W=Fxc“Q适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用.【例11如图3所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为刃，在与水平地面成〃角的恒定拉力厂作用下，沿水平地面向右移动了一段距离x.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为“，则雪橇受到的()图3A.支持力做功为〃gvB.重力做功为mgxC.拉力做功为“cos0D.滑动摩擦力做功为一mngx答案C解析支持力和重力与位移垂直，不做功，A、B错误；拉力和摩擦力做功分别为倂=

6、Aycos0,屉=—〃(/昭一用in叭x,C正确，D错误.【考点】对功的理解及是否做功的判断【题点】对功的理解二、正、负功的判断叵导学探究某物体在力尸作用下水平向右运动的位移为x,拉力的方向分别如图4甲、乙所示，分别求两种情况下拉力对物体做的功.IB知识深化1.正、负功的理解条件从动力学角度看从能量角度看正功tJtt当OWa时»cosa力是物体运动的动力力对物体做正功，向物体>0,//>0提供能量，即受力物体获得了能量不做功当Q一2时，cosa一0,llr=O力对物体既不起动力作用，也不起阻力作用负功当三■

7、是物体运动的阻力物体克服外力做功，向外输出能量（以消耗自身能量为代价），即负功表示物体失去了能量说明不能把负功的负号理解为力与位移方向相反，更不能错谋地认为功是矢量.一个力对物体做了负功，往往说成物体克服这个力做了功（取绝对值）2.功的正负的判断判断一个力对物体是否做功，做正功还是负功，常用的方法有以下两种：（1）根据力尸与位移/的夹角。进行判断OWaV*时，力对物体做正功；Q=*时，力对物体不做功；*<0冬兀时，力对物体做负功.此方法一般用于研究物体做直线运动的情况.（2）根据力F与速度y的夹角a进行判断OWaV*时，力对物体做正功；Q=*时

8、，力对物体不做功；专时，力对物体做负功.此方法一般用于研究物体做曲线运动的情况.【例2】（多选）质量为/〃的物体，静止在倾角为0的斜面上，斜面沿水平方