物理沪科版必修2学案：第3章32研究功与功率第1课时含解析

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1、3.2研究功与功率第1课时功问题导学一、功的计算=3活动与探究11.物理上的量冇过程量和状态量之分，也冇矢量和标量之分。功是过程量还是状态量？是标量还是矢量？2.对恒力做功的计算式，你是如何理解的？3.怎样利用图像求解力对物体所做的功？=3迁移与应用I如图所示，在倾角为e的斜面的底端放着一个质量是加的物体，它与余吊i间的动摩擦因数是“，一个人用平行于斜面的力将此物休沿斜面匀速上推距离1,试求：(1)推力对物体做的功是多少？(2)物体克服摩擦力做的功是多少？(3)物体克服重力做的功是多少？(4)合外力对物

2、体做的总功。＜：•名障«求功常用的四种方法(1)公式法："二Fscos«f其中5COSa是力的作用点沿力的方向上的位移，公式主要用于求恒力做功。(2)平均值法：若力随位移均匀变化，则可用力的平均值乘以位移。(3)转换法：通过滑轮拉动物体时，可将人做的功转换为绳拉力对物体做的功，或者将绳的拉力对物体做的功转换为人的拉力对绳做的功。(4)图像法：根据F-s图像的物理意义计算力对物体做的功。如图中阴影部分的面积的数值等于功的大小。横轴上方的面积表示做正功，横轴下方的面积表示做负功。二、对正功、负功的理解S3活

3、动与探究21.正功、负功的物理意义是什么？2.怎样判断一个力做正功还是做负功？=3迁移与应用2质量为加的物体，受水平力F的作用，在粗糙的水平面上做直线运动，下列说法中止确的是()A.如果物体做加速直线运动，F—定对物体做正功B.如果物体做减速盲线运动，F—定对物体做负功C.如果物体做匀减速直线运动，F也可能对物体做正功D.如果物体做匀速肓线运动，F—定对物体做正功摩擦力做功分析1.滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体不做功：如图甲所示，物块/从斜槽上滑下，最后停在平板车B上，而平板车始终未动，在物块A与平板

4、车B相对滑动的过程中，平板车3所受的滑动摩擦力不做功，平板车受地面的静摩擦力也不做功。图甲2.滑动摩擦力和静摩擦力都可以对物体做负功：（1）如图甲小，物块力相对于平板车B滑动的过程中，物块/所受的滑动摩擦力对物块做负功。（2）如图乙所示，在一与水平方向夹角为〃的传送带上，有一物体力随传送带一•起匀速向下运动，静摩擦力对物体/做负功。3.滑动摩擦力和静摩擦力都可以対物体做正功：（1）^11图甲中，如果平板车不固定，口地而光滑，在物块/滑上平板车3的过程中，物块对平板车的滑动摩擦力与平板午的运动方向相同，滑

5、动摩擦力对平板乍做正功。（2）如图乙中，如果物体/随传送带一起匀速向上运动，物体/所受静摩擦力为物体的位移方向-•致，静摩擦力对物体/做正功。三、总功及其求法舌动与探究3如果物体受到的各个力都对物体做功，那么求总功的方法有几种？鵲迁移与应用3一质量为1kg的物体被人用手匀加速向上托高2m,此过程小加速度大小为1m/s',求合力做的功。（g取10m/s2）计算总功时，若是物体受到的合力比较好求，则用合力求总功；一般是先求各个力单独做的功，再求它们的代数和作为总功。答案：【问题导学】活动与探究1：1.答案：

6、（1）由做功的条件及公式可知，做功必须冇位移，即物体必须经历一•段运动过程，也就是说功是力在空间上的积累，所以功是一个过程量。在计算功时,一定要明确是哪一个力在哪一段位移上对物体做了功。（2）虽然力F和位移s均为矢量，但功为标量。功有正负，但其正负既不表示人小也不表示方向。2.答案：力与在其方向上的分位移的乘积(0=Fscosa)X/\a1s力在位移方向上的分力与位移的乘积(W=Fcosa・s)H恋丄—匸Feosa1.答案：如果是恒力做功，可以以Feosa为纵朋标、s为横朋标建立直角朋标系，利用阴彩

7、部分的面积即Fscosa来求解。如果是变力做功，可以采用化“变”为“不变”，化“曲”为“直”的思维方法，把物体在变力作用下的整个运动发生的位移分成许多小段，如图所示，物体通过每一小段的时间足够短，在这足够短的吋间内，力的变化很小，可认为是恒力，可用小矩形的而积代表此小段上的功。那么，所有小矩形的曲积之和(即图线下的总面积)在数值上就表示此变力对物体做的功。迁移与应川八Feosa0Sos1:答案：(1)(加gsin0+“〃?gcos&)I(2)jLimglcos8(3)mg/sin0(4)0解析：(1)推

8、力做的功WF推/二(〃?gsin0+"加geos0)1(2)物体受的摩擦力/二“加geos3,摩擦力做的功"严二・“Mg/cos3,物体克服摩擦力做的功=

9、旳二“wg/cos<9。(3)重力做的功WG=7Hg/cos(90。+〃)=・wg/sin(),物体克服重力做的功Wq=

10、妙刁=wg/sin0(4)物体受的支持力和位移方向垂直，支持力做功为零。合力做的总功"推+”g+”f=0,或"二F合/二0。活动与探究2：1.答案：正功负功条件OWa