高中物理 1.1 机械功学案2 鲁科版必修2

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1、§1.1《机械功》学案7【学习目标】（1）、理解功的概念，知道力和在力的方向上发生的位移是做功的两个不可缺小的因素。（2）、理解功的公式W=Fscosθ，会使用这个公式讨论及进行计算。（3）、正确理解正功和负功的概念【学习重点】（1）、功的概念及公式的建立与理解。（2）、重力做功的特点。摩擦力和支持力做功的特点。【知识要点】一、做功的两个要素：（1）、物体受到力的作用。（2）、物体在力的方向上发生了位移。要具体说出是哪一个力对物体做的功。二、功有正负之分。功没有方向，是标量。功的正负由力与位移的夹角α的大小决定。负功的另一种说法：当一个力对物体做了负功时，物理上往往说成是物体克服这个

2、力做了功（正值）三、合力对物体做功的计算方法：（1）、合力恒定时，可用W合=F合scosα计算，其中的α为合力F合与位移正方向的夹角。（同学们回想一下求合力的方法）（2）、合力对物体所做的总功，等于各个力分别对物体所做的功的代数和。即：W合=WF1+WF2+WF3+······四、重力对物体做功的特点：结论：重力做功与物体经过的路径无关，只与物体的重量mg和初、未位置的高度差h有关。五、摩擦力对物体做的功：Wf=fscos1800=－fs1.要注意理解做功的本质：做功的过程实际是能量转换的过程，做功的多少表示了能量转化的多少，因此说，功是能量变化的量度.这正是引入“功”这一物理量的意

3、义所在.2.功是“过程量”而非“状态量”，计算功时，一定要先明确，求什么力做功？在哪一段过程中做的功？3.公式W=Fscosα中的s是物体的实际位移(力的作用点的位移)，并不是力F方向上的分位移.4.物体往往受到多个力的作用，每个力都可能对物体做功，计算总功时，有两种方法：方法一：先求合力，再求合力做的功.方法二：因为合外力的功等于物体所受各力做功的代数和，因此可先分别求出每个力做的功，再求各力做功的代数和.【典型例题】【例题1】用水平恒力F作用于质量为M的物体，使之在光滑的水平面上沿力的方向移动距离s，恒力做功为W1，再用该恒力作用于质量为m(m

4、移动s，恒力做功为W2.则两次恒力做功的关系是A.W1>W2B.W1

5、°=10×2×0.8J=16JWf=fscos180°=4.2×2×(－1)J=－8.4JWG=0JWN=0J.(2)物体所受合外力为:F合=Fcos37°－f=10×0.8N－4.2N=3.8N合外力所做的功为：W合=F合scos0°=3.8×2×1J=7.6J.(3)物体所受的各个力所做功的代数和为：W合=WF+Wf+WG+WN=［16+(－8.4)+0+0］J=7.6J.小结:合外力对物体所做的功等于各个力对物体所做功的代数和.【例题3】在水平粗糙地面上，使同一物体由静止开始做匀加速直线运动，第一次施斜向上的拉力，第二次施斜向下的推力，两次力的作用线与水平面的夹角相同，力的大小

6、也相同，位移大小也相同，则A.力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功也相同B.力F对物体做的功相同，合力对物体做的总功不相同C.力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功相同D.力F对物体做的功不相同，合力对物体做的总功也不相同解析:正确答案是B.根据恒力做功公式W=Fscosθ，由于F、s、θ都相同，故力F做功相同.受力图如图1－2所示.图1－2方法一：由于斜上拉和斜下推而造成物体对地面的压力不同，从而滑动摩擦力f=μN的大小不同，因而合力F合=F·cosθ－f不同，由W合=F合s·cosθ知W合不相同.方法二：因重力和支持力不做功，只有F和f做功，而F做功相同，但摩擦力做功Wf

7、=－fscosθ.因f不同而不同，由W合=WF+Wf知W合不相同.【达标训练】1、关于功的概念，以下说法正确的是（）A．力是矢量，位移是矢量，所以功也是矢量；B．功有正、负之分，所以功也有方向性；C．若某一个力对物体不做功，说明该物体一定没有位移；D．一个力对物体做的功等于这个力的大小、物体位移大小及力和位移间夹角的余弦三者的乘积。2、用400N的力在水平地面上拉车行走50m，拉力与车前进的方向成30°角。那么，拉力对车做的功是（）A．2.0×104JB．