第 1 节 机械功核心素养物理观念学科探究科学思维1.掌握机械功的定义,知道机械功简称功。2.能利用 W=Fscos α 计算恒力做的功。3.知道功是标量,但有正、负,并能正确判断力做功的正负。F-s 图像中,图像与坐标轴围成的面积表示力做功的大小。外力对物体做的总功等于各个力对这个物体做功的代数和。知识点一 机械功的含义[观图助学]根据初中所学的知识,判断上面三种情景中,人是否对物体做功?1.功的含义如果作用于某物体的恒力大小为 F,该物体沿力的方向运动的位移大小为 s ,则 F 与 s 的乘积称为机械功,简称功。2.做功的两个要素作用在物体上的力 F 和物体在力的方向上运动的位移 s 。3.功的一般公式W=Fs cos __α,式中的 α 是力的方向与位移方向的夹角。4.功的单位在国际单位制中,功的单位是焦耳,符号是 J。[思考判断](1)有力作用在物体上,并且物体也发生了位移时,力对物体一定做了功。(×)(2)用手提起一桶水后,沿水平方向向前移动一段位移的过程中,手对水桶没有做功。(√)(3)人用力推汽车,汽车没动,但人累得出汗,可以说人对汽车做功了。(×)初中学过的知识(1)力学里所说的功包括两个要素:一是作用在物体上的力;二是物体在力的方向上通过的距离。(2)力不做功的三种情况劳而无功分析:→没有做功。1 N·m=1 J知识点二 机械功的计算1.功是标量只有大小,没有方向,但功有正负之分。2.正功和负功功的计算公式:W=Fscos α(1)当 0°≤α<90°时,W>0,力对物体做正功。(2)当 90°<α≤180°时,W<0,力对物体做负功或称物体克服这个力做功(取正值)。(3)当 α=90°时,W=0,力对物体不做功。3.总功的计算(1)方法一:一个物体同时受到几个力的作用发生位移时,这几个力做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和,即 W 总=W1+W2+W3+……。(2)方法二:在计算几个力的总功时,也可先求合力,再根据功的公式 W 总=F 合 s cos __α求解。[思考判断](1)功有正、负值,所以功是矢量。(×)(2)总功就是所有外力做功的代数和。(√)(3)合外力对物体做的功等于总功。(√)功是标量,功的正负不代表方向,正功表示动力做功,对运动有促进作用,负功代表阻力做功,对运动有阻碍作用。F1和 F2垂直,F1做正功 3 焦耳, F2做正功 4 焦耳,F1和 F2做的总功是 5 焦耳吗?结论:总功是 7 焦耳。功是标量,总功等于各个力做功的代数和,不能用平行四边形定则计算。核心要点 对功的理...