高中物理 4.1功 学案 粤教版必修2

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1、§4.1功【学习目标】1、知识与技能（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，知道力在什么情况下做正功，在什么情况下做负功。（4）、知道什么是几个力对物体所做的总功，知道几个恒力对物体所做的总功等于这几个力的合力对物体所做的功。（5）、理解重力、摩擦力、支持力做功的特点。2、过程与方法（1）、通过观察日常生活中的各种“做功”情况，通过比较和分析，理解外力做功的两个

2、不可缺少的因素。（2）、通过交流与讨论，展现学生思维过程，掌握比较、分析、归纳等逻辑思维方法。3、情感、态度与价值观（1）、经历观察、分析和比较等学习活动，培养尊重客观事实，实事求是的科学态度；培养科学探究精神、形成科学探究的习惯；感受到身边处处有物理。（2）、通过讨论与交流，培养团结协作的学习态度。（3）、通过实验探究、归纳总结，得出做功的公式，做正功和做负功的条件，通过例题讨论重力、摩擦力、支持力做功的特点，激发学习物理的兴趣，提高学习的自信心。【学习重点】（1）、做功的两个不可缺少的因素。（2）

3、、功的概念及公式的建立与理解。（3）、正功与负功的理解。（4）、重力做功的特点。摩擦力和支持力做功的特点。【知识要点】1、推导功的表达式如果力的方向与物体的运动方向成某一角度，该怎样计算功呢？物体m在与水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行驶的距离为s，如图乙所示，求力F对物体所做的功。功的定义式：力F对物体所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夹角的余弦这三者的乘积。即：W=FscosαW表示力对物体所做的功，F表示物体所受到的力，s物体所发生的位移，α力F和位移之间的夹角。功的公式还可

4、理解成在位移方向的分力与位移的乘积，或力与位移在力的方向的分量的乘积。在SI制中，功的单位为焦。1J=1N·m在用功的公式计算时，各量要求统一采用国际单位制。2、对正功和负功的学习问题：阅读课文正功和负功一段，通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是０°≤α≤180°。那么，在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。问题：力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢

5、？结合生活实际，举例说明。3、几个力做功的计算问题：如何求解这几个力对物体所做的功呢?如图所示，一个物体在拉力F1的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何?物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?总结：当物体在几个力的共同作用下发生一段位移时，这几个力对物体所做的功可以用下述方法求解（1）求出各个力所做的功，则总功等于（2）求出各个力的合力，则总功等于【问题探究】问题1你能说明“做功”和“做工”的区别吗？探究思路要学会分析“科学概念”和“日常用语”的

6、区别。“做工”作为日常用语指的是付出了劳动，具有广泛的意义，而“做功”则是严格的科学术语。问题2一个小球在粗糙水平面上沿圆周运动一圈，总的位移是零，水平面对小球的摩擦力做功也是零吗？探究思路把圆周分成许多个小段，每一小段上，摩擦力和位移方向近似相反，做的功可近似按恒力做功来计算，所有小段上做功之和即为整个圆周上摩擦力做的功。问题3请你总结，一个力做的功与哪些因素有关？如果物体受到的力始终不做功，那物体会做什么样的运动？探究思路一个力做的功取决于力的大小、物体位移的大小、力和位移的夹角三个因素。但是实际

7、情况中，要分清楚是只有其中一个因素变化还是两个因素变化，甚至是三个因素都在变化。如果物体受到的力始终不做功，意味着这个力总是与物体的瞬时速度垂直。请思考圆周运动是否有这个特点？问题4公式W＝Fscosθ中的s是不是力F方向上的位移？探究思路如果力和位移不在同一条直线上，有两条思路求力做的功。一是分解力，二是分解位移（分解运动）。前者沿位移的方向和垂直位移的方向分解力，后者是沿力的方向和垂直与力的分解位移。问题5一对作用力和反作用做的功一定大小相等吗？是否其中一个力做正功，另一个力做的就是负功？探究思路

8、要全面考虑影响一个力做功的因素，举一些具体的例子说明。比如，物体在地面上滑动时，地面和物体间的摩擦力做功的情况。【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(mW2;B．W1