高一物理《功》复习学案

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1、高一物理《功》复习学案　　第二节　　功　　（一）引入新课　　初中我们学过做功的两个因素是什么?（一是作用在物体上的力，二是物体在力的方向上移动的距离。）　　扩展：高中我们已学习了位移，所以做功的两个要素我们可以认为是：①作用在物体上的力；②物体在力的方向上移动的位移。　　导入：一个物体受到力的作用，且在力的方向上移动了一段位移，这时，我们就说这个力对物体做了功。在初中学习功的概念时，强调物体运动方向和力的方向的一致性，如果力的方向与物体的运动方向不一致呢？相反呢？力对物体做不做功？若做了功，又做了多少功？怎样计算这些功呢？本节课我们来继续学习有关功的知识，在初中的基础上

2、进行扩展。　　（二）教学过程设计　　、推导功的表达式　　（1）如果力的方向与物体的运动方向一致，该怎样计算功呢？　　物体m在水平力F的作用下水平向前行驶的位移为s，如图1所示，求力F对物体所做的功。　　在问题一中，力和位移方向一致，这时功等于力跟物体在力的方向上移动的距离的乘积。　　w=Fs　　（2）如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图2所示，求力F对物体所做的功。　　分析并得出这一位移为scosα。至此按功的前一公式即可得到如下：　　计算公式：　　w=Fscosα　　按此公式

3、考虑（再根据公式w=Fs做启发式提问），只要F与s在同一直线上，乘起来就可以求得力对物体所做的功。在图2中，我们是将位移分解到F的方向上，如果我们将力F分解到物体位移s的方向上，看看能得到什么结果？　　由于物体所受力的方向与运动方向成一夹角α，可根据力F的作用效果把F沿两个方向分解：即跟位移方向一致的分力F1，跟位移方向垂直的分力F2，如图所示：　　　　据做功的两个不可缺少的因素可知：分力F1对物体所做的功等于F1s。而分力F2的方向跟位移的方向垂直，物体在F2的方向上没有发生位移，所以分力F2所做的功等于零。所以，力F所做的功w=w1＋w2=w1=F1s=Fscosα

4、　　力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：　　w=Fscosα　　w表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力F和位移之间的夹角。功的公式还可理解为在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。　　例题1：F=100N、s=5m、α=37°，计算功w？w=400N·m。就此说明1N·m这个功的大小被规定为功的单位，为方便起见，取名为焦耳，符号为j，即1j=1N·m。　　在国际单位制中，功的单位是焦耳　　j＝1N·m　　2、对正功和负功的学习　　通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之

5、间的夹角，并且知道了它的取值范围是0°≤α≤180°。那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功w也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。　　认真阅读教材，思考老师的问题。　　（1）当α=π/2时，cosα=0，w=0。力F和位移s的方向垂直时，力F不做功；　　（2）当α＜π/2时，cosα＞0，w＞0。这表示力F对物体做正功；　　（3）当π/2＜α≤π时，cosα＜0，w＜0。这表示力F对物体做负功。　　总结：　　（1）功的正负表示是动力对物体做功还是阻力对物体做功。　　功的正负由力和位移之间的夹

6、角决定，所以功的正负决不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起推动作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起阻碍作用。　　（2）功的正负是借以区别谁对谁做功的标志。　　功是标量，只有量值，没有方向。功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程，既可以从做正功的一方来表述也可以从做负功的一方来表述。　　（3）一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。　　例

7、2：一个力对物体做了-6j的功，可以说成物体克服这个力做了6j的功。打个比喻，甲借了乙10元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱；从乙的角度表述，乙将钱借给了别人。　　3、几个力做功的计算　　刚才我们学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解这几个力对物体所做的功呢?　　如图所示，一个物体在拉力F1的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何?物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?　　解析：物体受到拉力F1、滑动摩擦力F2、重力G、支持力F3的作用。重力