2018届高考物理主题二机械能及其守恒定律2.1功学案粤教版

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1、2.1　功学习目标核心提炼1.知道功的概念及做功的两个必要因素。1个概念——功的概念1个公式——W＝Fscosα2个方法——正功、负功的判断方法、多个力对物体做的总功计算方法2.知道W＝Fscosα的使用条件，会用它进行有关计算。3.理解正功、负功的含义，会求多个力对物体做的总功。一、功[观图助学](1)举重运动员把杠铃举高的过程中，运动员对杠铃做功吗？重力对杠铃做功吗？做什么功？(2)举重运动员举着杠铃不动(保持3秒即成功)的过程中，运动员对杠铃做功吗？重力对杠铃做功吗？做什么功？1.功的定义：力对物

2、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。[理解概念]判断下列说法是否正确。(1)公式W＝Fscosα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)在水平地面上滚动的小球，重力不做功。(√)二、正功和负功[观图助学]15如图所示，工人推着一小车前进，若小车重1000N，水平力恒为300N，阻力

3、恒为100N，在水平推力和阻力作用下，小车水平位移为1m，则：推动小车的过程中，推力和阻力各做多少功？推力和阻力做的总功能不能用平行四边形定则来求？若不能应该怎么求？两力所做的总功为多少？1.力对物体做正功和负功的判断由W＝Fscosα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。[理解概念]判断下列说法是否正确。

4、(1)摩擦力一定做负功。(×)(2)功有正负之分，所以功是矢量。(×)(3)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。(√)　对功的理解[观察探究]1.观察图1，分析图中的哪个人对物体做了功？15图1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2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2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

5、α所做的功为Fscosα，所以力F对物体所做的功为Fscosα。[探究归纳]对公式W＝Fscosα的理解1.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.计算力F做功时要特别注意，F与s必须具有同时性，即s必须是力F作用过程中物体发生的位移。3.功是标量，没有方向，但是有正负。4.公式W＝Fscosα适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用。[试题案例][例1]如图3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

6、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(　　)图3A.支持力做功为mgsB.重力做功为mgs15C.拉力做功为FscosθD.滑动摩擦力做功为－μmgs解析　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。答案　C计算恒力做功要注意(1)某力对物体做功只跟这个力和物体的位移以及力与位移间的夹角有关，跟物体是否还受其他力的作用无关。(2)计算功时一定要明确在哪段过程中对哪个物体做的功。[针

7、对训练1]如图4所示，质量为m＝2kg的物体静止在水平地面上，受到与水平地面夹角为θ＝37°、大小F＝10N的拉力作用，物体移动了s＝2m，物体与地面间的动摩擦因数μ＝0.3，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。求：图4(1)拉力F所做的功W1；(2)摩擦力f所做的功W2；(3)重力G所做的功W3；(4)弹力N所做的功W4；(5)合力F合所做的功W。解析　(1)对物体进行受力分析，如图所示。W1＝Fscosθ＝10×2×0.8J＝16J(2)N＝G－Fsinθ＝20N－10×0

8、.6N＝14Nf＝μN＝0.3×14N＝4.2NW2＝fscos180°＝－4.2×2J＝－8.4J(3)W3＝Gscos90°＝015(4)W4＝Nscos90°＝0(5)W＝W1＋W2＋W3＋W4＝7.6J也可由合力求总功F合＝Fcosθ－f＝10×0.8N－4.2N＝3.8NF合与s方向相同，所以W＝F合s＝3.8×2J＝7.6J答案　(1)16J　(2)－8.4J　(3)0　(4)0　(5)7.6J　正负功的判断及总功的求解思路[观