高中物理 第四章 机械能和能源 第1节 功教学案 教科版必修2-教科版高一必修2物理教学案VIP专享

第 1 节 功1．力和物体在力的方向上的位移是做功的两个因素，做功的过程就是能量变化的过程。2．功的计算公式：W＝Fxcos α，其中 α 为力 F与位移 x 的夹角，此式一般适用于恒力做功的计算。3．功的正负是由力和位移的夹角 α 的大小决定的，反映了作用力是动力还是阻力，动力所做的功为正，阻力所做的功为负。4．合力对物体所做的功等于各分力对物体所做功的代数和。一、功的概念及其公式1．做功与能量的变化(1)功的概念物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，那么力对物体做了功。(2)功与能量功与能量的变化密切相关，做功的过程就是能量变化的过程。2．功的计算公式(1)力 F 与位移 x 同向时：W＝Fx。(2)力 F 与位移 x 有夹角 α 时：W＝Fx cos _α，其中 F、x、cos α 分别表示力的大小、位移的大小、力与位移夹角的余弦。(3)各物理量的单位：F 的单位是牛顿，x 的单位是米，W 的单位是牛 · 米 ，即焦耳。二、功的正负 合力的功1．功的正负α 范围cos α 范围W 正负0≤α＜90°cos α>0W＞0，正功α＝90°cos α＝0W＝0，不做功90°＜α≤180°cos α<0W＜0，负功一个力对物体做负功(如－5 J)，往往说成物体克服这个力做功(5 J)。2．合力的功物体受多个力的作用发生了位移，合力对物体做的功等于各分力对物体所做功的代数和。1．自主思考——判一判(1)公式 W＝Fx 中的 x 是物体运动的路程。(×)(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功。(×)(3)物体的受力垂直于它的位移时，该力不做功。(√)(4)功有正、负值，所以功是矢量。(×)(5)总功就是所有外力做功的代数和。(√)(6)甲对物体做功 10 J，乙对物体做功－15 J，则甲对物体做功较多。(×)2．合作探究——议一议(1)举重运动员举起杠铃的过程中，什么力对杠铃做功？能量发生怎样变化？提示：运动员的推力对杠铃做功，在做功的过程中，运动员体内的化学能转化为杠铃的机械能。(2)下面几幅图片中人或机械做了功的有哪几幅？做功的大小与哪些因素有关？图 411提示：人推小车运动，人对小车做了功；人推汽车，汽车没动，人对汽车没做功；起重机吊起货物，起重机对货物做了功；根据功的定义式可知，做功的大小与力以及在力的方向上的位移的大小有关。(3)总功指物体受到的所有力对物体做功的总和，物体的合力不做功，是否意味着它所受到的所有外力都不做功呢？提示：不是。总功为零可能是各力都不做功，也可能是各力有的做正功，有的做负...