高中物理 4.1 功同步素材 教科版必修2.doc

《高中物理 4.1 功同步素材 教科版必修2.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、4.1功　　为什么要引入功？　　（1）历史上，工程上为了比较机械的性能好坏。　　（2）物理理论研究中，功是能量的转化量度。一、功是力在空间的积累效果　　力的效果：1、瞬时效果：加速度　　2、空间积累效果：功　　3、时间积累效果：冲量二、力对物体做功的条件　　（1）有力存在。　　（2）在力的方向上发生位移。　　【问题】：　　（1）用力F在水平地面上推箱子，没有推动，这个力F对物体做不做功？　　不做功，没有位移。　　（2）推动箱子移动了一段距离，在这个过程中，重力对物体做不做功？　　不做功，没有在力的方向上发生位移。三、功的计算式　　1

2、、　　其中是力与位移间的夹角。找准力与位移间的夹角，关键是画准确物体的受力分析图，并把位移用有向线段标示清楚，在图中，力和位移这两个有向线段间的夹角就是。　　2、单位：J　　1J=1　　注意：（1）此公式只适用于恒力做功的计算，即F的大小、方向均不变，才可用此公式计算F做的功。　　（2）是力F的作用点相对地面的位移。两点注意：“相对地面”指功的计算中位移总是以地面为参考系的物体的位移大小；“力的作用点”是指功的计算中位移是力F与物体的作用点的位移。经常的，力的在物体上的作用点的位移与物体的位移是相同的，因此只要寻找物体相对地面的位移

3、5用心爱心专心就行。但是要注意到，有时特别是有滑轮时，物体的位移和力F的作用点的位移是不同的。　　1、质量为150kg的物体m，在与水平地面成37°角斜向上，大小为500N的拉力F的作用下，由静止开始在光滑地面上运动了=5m。求此过程中外力F做的功。　　【解析】根据恒力的功的计算式，可得。　　2、一位质量m=60kg的滑雪运动员从高h=10m的斜坡自由下滑。如果运动员在下滑过程中受到的阻力F=50N，斜坡倾角30°，运动员滑至坡底的过程中，所受的几个力所做的功各是多少？　　【解析】：画出受力分析图示，并把位移用有向线段标在图中。　　

4、　　　　　　　　　　　　　　　重力做的功：　　支持力做的功：　　阻力做的功：　　3、从另外两个角度看公式　　（1）　　这个角度看功的计算，可以理解成：力F对物体做的功等于F在物体位移方向上的分量与物体位移的乘积。　　对例2，支持力N与位移垂直，因此在位移方向上的分量是0，所以支持力N对物体不做功。　　（2）5用心爱心专心　　从这个角度看功的计算，可以理解成：力F对物体做的功等于力F与物体在此力方向上发生的位移的乘积。　　对例2，重力做的功等于重力与物体在重力方向，也就是竖直方向上发生的位移之积。所以。四、力与位移夹角对做功的影响　　

5、（1），，即力与位移垂直时，不做功。如下图1，支持力和重力均不做功。　　（2），，力对物体做正功。　　（2），，力对物体做负功。　　　　　　　　图1　　　　　　　　　　　图2　　　　　　　　　　　图3　　【问题】：功的正负表示什么含义？表示方向吗？　　功是一个标量，因此正负号不表示方向。功的正负表示的是此力对物体的作用效果是什么样的。看上图2，人拉车的力F做的是正功，这个力对车而言是动力；图3中，力拉车的力F做的是负功，这个力对车而言是阻力。　　因此：力对物体做正功，该力对物体而言是动力。力对物体做负功，该力对物体而言是阻力。　　此

6、外，当一个力对物体做负功时，我们还可以说成“物体克服该力做了功”。例如，竖直上抛一个小球，在上升过程中，重力对小球做负功，也可以说成小球克服重力做了功。　　3、例1中，地面不光滑，物体受到阻力f大小为100N，（1）求阻力做的功。　　【解析】五、讨论5用心爱心专心　　比较例1和例3，物体都是在相同的外力F作用下，前进了5m。对于两次运动，比较下面几个物理量相同与否?　　（1）力F做的功；（2）加速度；（3）末速度；（4）时间t　　【分析】：（1）两个运动，力F大小，方向一样，力的作用点位移一样（也就是物体的位移），因此两次F做的功相

7、同。　　（2）由于第二次多受到一个阻力，受力分力可得：m/s2；m/s2；因此两次加速度不同。　　（3）由可得：=m/s;=m/s。两次末速度不同。　　（4）同样可以计算出，两次都前进5米，所用时间不同。　　总结：虽然运动状态不同，但是力的做功情况确实相同的。又比如，在光滑的地面上用100N的水平推力对箱子，使箱子前进10米，第一次箱子质量是100kg，第二次箱子质量是200kg。两次水平推力做功都是1000J，是相同的，但是两次箱子质量不同，虽然都运动了10米，但是可以想象，所用的时间以及末速度都是不同的。六、各个力做功之和的两个

8、求法　　在例3中，求物体受到的所有的力对它做功之和。　　　　该物体受到的合力大小是300N，方向与位移方向相同，因此合力做功为。　　两个结果是相同的。由此我们可以想到，求物体所受合力对物体做的功，可以先求出合力，再求这个合力做的功；也