2019_2020学年高中物理第4章机械能和能源第1节功学案（含解析）粤教版必修2.docx

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1、第一节　功学习目标知识脉络1.理解功的概念，知道做功的两个因素．2．知道功是标量，会用功的公式进行计算．3．理解正功、负功的含义，会计算多个力的总功．(重点、难点)一、功及功的计算1．功的定义一个物体受到力的作用，并使物体在力的方向上发生一段位移，这个力对物体做了机械功，简称功．2．做功的两个因素力和在力的方向上发生的位移，是做功的两个要素．3．功的计算(1)力和物体位移方向一致时，W＝Fs.(2)力与物体位移方向的夹角为α时，W＝Fscosα，即力对物体所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．(3

2、)功的单位为焦耳，符号是J.1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功．即1J＝1N·m.(4)功是标量，但有正、负之分．(5)适用条件：在用公式W＝Fscosα计算力F做的功时，F应为恒力．二、正功、负功及总功1．正功和负功α的取值cosα功的正负物理意义0≤α0W>0，力做正功做功的力是动力(选填“动力”或“阻力”，下同)α＝cosα＝0W＝0，力不做功力既不是动力，也不是阻力<α≤πcosα<0W<0，力做负功做功的力是阻力2.总功的计算(1)方法一：几个力对物体做的总功等于各个力分别对

3、物体做功的代数和，即W总＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn.(2)方法二：求几个力的总功时，也可以先求这几个力的合力，再应用功的定义式求合外力做的功，即为总功．W合＝F合·scos_α.1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)物体受到力的作用，而且还通过了一段位移，则此力一定做了功．(　　)(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功．(　　)(3)公式W＝Fs中的s是指物体在力的方向上通过的位移．(　　)(4)因为功有正、负，所以功是矢量．(　　)(5)力F1做功10J，F2做功－15J，力F1比F2做功少．(　　)

4、(6)合力做的总功一定大于各个力做的功．(　　)【提示】　(1)×　若力与位移方向垂直，此力不做功．(2)×　若运动方向与力方向垂直，该力不做功．(3)√(4)×　功是标量．(5)√　(6)×2．如图所示，下列过程中人对物体做了功的是(　　)A．小华用力推石头，但没有推动B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中C．小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中C　[A、B选项所述情景中，位移都为零，D中冰壶滑行时，不受人的推力，故人对物体不做功，只有C选项所述情景，人对

5、物体做功．]3．如图所示，重物P放在一长木板OA上，将长木板绕O端转过一个小角度的过程中，重物P相对于木板始终保持静止，关于木板对重物P的摩擦力和支持力做功的情况是(　　)A．摩擦力对重物做正功B．摩擦力对重物做负功C．支持力对重物不做功D．支持力对重物做正功D　[重物受到的摩擦力方向始终与速度方向垂直，故不做功，支持力方向始终与速度方向相同，故做正功．]对功的理解1．做功需要两个必备因素(1)做功具有两个必不可少的因素：①做功的力；②物体在力的方向上的位移．(2)力对物体是否做了功，只与这两个因素有关，只有两者都不为零

6、，力才对物体做了功，并且功的大小等于力与物体在力的方向上的位移的乘积．2．对功的公式W＝Fscosα的理解(1)对公式中“scosα”和“Fcosα”的理解①W＝F·scosα，scosα是位移s在力F方向上的分量，即从分解位移方面去理解．②W＝Fcosα·s，Fcosα是力F在位移s方向上的分量，即从分解力方面去理解．(2)公式的适用条件公式中的F一定是恒力(大小、方向都不变)，即此式是求恒力做功的公式．若是变力，中学阶段一般不用此式求功．【例1】　如图所示，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

7、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(　　)A．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思路点拨：由W＝Fscosα分析各力做功．C　[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．]应用功的公式应注意的问题(1)计算功时首先应明确要求的是哪一个力的功，物体所受的各个力做功时互不影响．(2)求功时物体的位移应相对于某一惯性参考系

8、，要注意力与位移的对应性和同时性．1．质量为m的物体，在水平拉力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为l，第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是l.设第一次F对物体做的功为W1，第二次对物体做的功为W2，则(　　)A．W1＝W2　　B．W1W2D．无法确