高中物理第四章机械能和能源第1节功学案粤教版必修2 5页

第一节《功》一、学习目标1、在初中基础上理解正功、负功、总功2、会用公式计算功二、学习重点难点力对物体做功与物体所处状态的关系三、课前预习（自主探究）1．定义：如果一个物体受到的作用，并且物体在通过了一段，就说这个力对物体做了机械功，简称功．2．公式：W＝，即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乘积．3．功的正负：功是标量，只有，没有，但有正负．正功表示力对物体做动力功，负功表示力对物体做功(往往说成是物体克服这个力做功)．4.（单选）下列关于力做功的说法中，正确的是(　　)A．人用力F=300N将足球踢出，球在空中飞行40m，人对足球做功1200JB．人用力推物体，但物体未被推动，人对物体做功为零C．物体竖直上升时，重力不做功D．只有恒力才能做功，变力不能做功5.起重机竖直吊起质量为m的重物，上升的加速度是α，上升的高度是h，则起重机对货物所做的功是(　　)A．mgh　　　　B．mαhC．m（g＋α）h　　　D．m（g-α）h四、课堂活动（1）小组合作交流知识点1怎样才算做了功如右图所示，果农从地面挑起荔枝筐的过程中，对扁担做，因为这段时间内他挑担子的力和担子位移的方向；当他挑着荔枝筐行走时（不考虑担子重心的上下移动），对扁担做功，因为此时果农肩膀对扁担的支持力与位移方向。答案：正功，相同，没有，垂直。重点归纳对力有没有做功的理解 1、功的定义：如果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，就说这个力对物体做了机械功，简称功。2、做功的两个条件（缺一不可）：（1）力的作用（2）在力的方向上发生了位移3、一些有力或位移但不做功的情况：（1）有力但无位移，如推箱子但没有把箱子推动（2）无力有位移，如匀速直线运动，所受合外力为零，虽发生位移但也不做功。（3）有力有位移，但位移与力垂直，如匀速圆周运动，所受合外力与位移时刻垂直，合外力也不做功。知识点2如何计算功如右图所示，纤夫拉船的力的方向与船前进的方向往往不会成一条直线，而是有一定的夹角。不在同一方向时，拉力对船（选填“做功”或“不做功”）。根据力的合成与分解，我们可以把纤夫拉船的力分解成方向的力和方向的力，再用方向的分力乘位移求解。重点归纳对功的计算的理解1、功的计算公式：。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。2、功的计算公式中的标失性：公式中，F为力的大小，s为位移的大小，功为标量3、利用计算功时注意事项：一定要明确是哪个力做的功。4、公式中各量的单位：F——牛（N）；s——米（m）；W——焦耳（J），1J=1Nm，即1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功的大小。5、功的大小的决定因素：只取决于F、s及两者夹角的余弦值。6、如何灵活应用功的计算公式：不要生搬硬套公式，一般通过分解力或分解位移的方法求解。可以理解为物体沿力F方向上位移的大小，或可以理解为力F沿位移s方向的分力大小。7、公式 适用情况：计算恒力功，而对于变力功需要把整个过程分成许多小段，物体通过每小段的时间足够短，在这足够短的时间里，力的变化很小，可认为是恒定的。这样，对每小段用公式计算功，再把物体通过各小段所做的功加在一起，就等于变力在整个过程中所做的功。知识点3功的正负、总功如右图所示，人用力推箱子，当箱子向右运动时，力的方向与箱子位移方向夹角，，W0.这表示力F对物体做功。若上述中，，W0.这表示力F对物体做功。重点归纳对正功、负功、总功的理解1、正功表示在力的作用下发生的位移与力的方向一致，即这个做功的力是动力。2、负功表示在力的作用下发生的位移与力的方向相反，即这个力做功的力是阻力，一个力对物体做负功，也可以说成是物体克服这个力做功。3、根据力F的方向与位移s的方向的夹角判断。此方法一般用于物体做直线运动的情况。4、根据力F的方向与物体运动速度v的方向的夹角判断。此方法一般用于物体做曲线运动的情况。5、总功：等于各分力做功的代数和易错易混关于摩擦力做功和作用力与反作用力做功1．摩擦力做功特点：摩擦力可做正功也可做负功，还可以不做功．(1)静摩擦力举例：当物体在倾斜传送带上随传送带一起向上运动时，静摩擦力做正功；若随传送带向下运动则静摩擦力做负功；在粗糙的水平圆盘上的物体随圆盘做圆周运动时，静摩擦力提供向心力，不做功．(2)滑动摩擦力举例：如图4－1－7所示，当将物体轻轻放在运动的传送带上时，滑动摩擦力做正功；图4-1-7当传送带不动，物体冲上传送带时，滑动摩擦力做负功；当物体在地面上滑动，地面受到的摩擦力不做功．2．作用力与反作用力做功(1)作用力与反作用力的特点：大小相等、方向相反，但作用在不同物体上． (2)运动特点：在作用力、反作用力的作用下，物体可能向相反方向运动，也可能向同一方向运动，也可能一个运动、而另一个静止，还可能两物体都静止．(3)由W＝Fscosα可判断，作用力的功与反作用力的功，没有必然的关系，即不一定一正一负、不一定绝对值相等．（2）课堂小测单项选择题1．下列关于功的概念的说法中，正确的是()A．力对物体做功多，说明物体的位移一定大B．力对物体做功少，说明物体受的力一定小C．力对物体不做功，说明物体一定没有位移D．功的多少是由力的大小和物体在力的方向上的位移大小共同决定的2．一物体在相同的水平恒力作用下，分别沿粗糙的水平地面和光滑的水平地面移动相同的距离，恒力做的功分别为W1和W2，下列说法正确的是()A．W1＝W2B．W1>W2C．W1W2D．W3