高中物理 第四章 机械能和能源 第一节 功学案 粤教版必修2-粤教版高一必修2物理学案VIP专享

第一节 功知识目标核心素养1.理解功的概念，知道做功的两个因素.2.会用功的公式进行有关计算，明确功是标量.3.理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的总功.1.通过生活实例，了解功的概念和力对物体做功的条件.2.理解功的数学表达式、式中各符号的具体含义.3.知道总功的求解方法，会在不同情景中优化选择.一、功1．功的定义：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余弦的乘积．2．功的公式：W＝Fscos α，其中 F、s、α 分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角．3．单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是 J.二、正功和负功1．力对物体做正功和负功的条件由 W＝Fscos α 可知(1)当 0≤α<时，W>0，力对物体做正功；(2)当<α≤π 时，W<0，力对物体做负功，或称物体克服这个力做功；(3)当 α＝时，W＝0，力对物体不做功．2．总功的计算几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功．1．判断下列说法的正误．(1)公式 W＝Fscos α 中的 s 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)功有正负之分，所以功是矢量．(×)(4)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．(√)2．如图 1 所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成 60°角斜向上的力 F 作用下运动 10 m，已知 F＝10 N，则拉力 F 所做的功是________J. 图 1答案 50一、对功的理解1．观察图 2，分析图中的哪个人对物体做了功？图 2答案 小川拉着重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有做功．2．如图 3 所示，物体在与水平方向夹角为 α 的力 F 的作用下前进了 s，则力 F 对物体做的功如何表示？图 3答案 如图把力 F 沿水平方向和竖直方向进行正交分解，物体在竖直方向上没有发生位移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力 Fcos α 所做的功为 Fscos α，所以力 F对物体所做的功为 Fscos α.对公式 W＝Fscos α 的理解1．某一恒力 F 对物体做的功，只与 F、s、α 有关，与物体的运动状态及物体是否还受其他作用力等因素无关．2．功是标量，没有方向，但是有正负．3．公式 W＝Fscos α 适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用．例 1 如图 4 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 F作用下，沿水平地面向右移动了一段距离 s.已...