2018_2019学年高中物理机械能和能源第一节功学案粤教版.doc

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1、第一节　功知识目标核心素养1.理解功的概念，知道做功的两个因素.2.会用功的公式进行有关计算，明确功是标量.3.理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的总功.1.通过生活实例，了解功的概念和力对物体做功的条件.2.理解功的数学表达式、式中各符号的具体含义.3.知道总功的求解方法，会在不同情景中优化选择.一、功1．功的定义：力对物体做的功等于力的大小、位移的大小以及力和位移夹角的余弦的乘积．2．功的公式：W＝Fscosα，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，简称焦，符号是J.二、正功和负功1．力对物体做正功和负

2、功的条件由W＝Fscosα可知(1)当0≤α<时，W>0，力对物体做正功；(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；(3)当α＝时，W＝0，力对物体不做功．2．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．1．判断下列说法的正误．11(1)公式W＝Fscosα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

3、动10m，已知F＝10N，则拉力F所做的功是________J.图1答案　50一、对功的理解1．观察图2，分析图中的哪个人对物体做了功？图2答案　小川拉着重物上升的过程，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Fcosα所做的功为Fscosα，所以力F对物体所做的功为Fscosα.11对公式W＝Fscosα的理解1．某一恒力F对物体做的功，只与F、s、α有关，与物体

4、的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素无关．2．功是标量，没有方向，但是有正负．3．公式W＝Fscosα适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用．例1　如图4所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为μ，则雪橇受到的(　　)图4A．支持力做功为mgsB．重力做功为mgsC．拉力做功为FscosθD．滑动摩擦力做功为－μmgs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W1＝Fscosθ，W2＝－μ(mg－Fsinθ)s，C正确，D错误．二、正负

5、功的判断某物体在力F作用下水平向右运动的位移为s，拉力的方向分别如图5甲、乙所示，分别求两种情况下拉力对物体做的功．　图5答案　Fs　－Fs111．正、负功的意义功是标量，只有正、负，没有方向，功的正负不表示大小，只表示能量转移或转化的方向，即：动力对物体做正功，使物体获得能量，阻力对物体做负功，使物体失去能量．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F与位移s的夹角α进行判断0≤α＜时，力对物体做正功；α＝时，力对物体不做功；＜α≤π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v的夹角α进

6、行判断0≤α＜时，力对物体做正功；α＝时，力对物体不做功；＜α≤π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m的物体，静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图6所示．物体相对斜面静止，则下列说法正确的是(　　)图6A．重力对物体m做正功B．合力对物体m做功为零C．摩擦力对物体m做负功D．支持力对物体m做正功答案　BCD解析　物体的受力和位移如图所示．支持力FN与位移s的夹角α<90°，故支持力做正功，D选项正确；重力与位移垂直，故重力不做功，A选项错误；摩擦力f与位移s的夹角大于90°，故摩擦力做负功，C选项正确；物体

7、做匀速运动，所受合力为零，合力不做功，故B选项正确．11三、总功的求解思路几个力对物体做功的计算当物体在多个力的共同作用下发生一段位移时，合力对物体所做的功等于各分力对物体做功的代数和．故计算合力的功有以下两种方法：(1)先由W＝Fscosα计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3…然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3＋….(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合scosα计算总功，此时α为F合的方向与s的方向间的夹角．注意：当在一个过程中