课堂新坐标2016_2017学年高中物理第4章机械能和能源第1节功教师用书粤教版

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1、第一节　功学习目标知识脉络1.理解功的概念，知道做功的两个因素．2．知道功是标量，会用功的公式进行计算．3．理解正功、负功的含义，会计算多个力的总功．(重点、难点)功及功的计算1．功的定义一个物体受到力的作用，并使物体在力的方向上发生一段位移，这个力对物体做了机械功，简称功．2．做功的两个因素力和在力的方向上发生的位移，是做功的两个要素．3．功的计算(1)力和物体位移方向一致时，W＝Fs.(2)力与物体位移方向的夹角为α时，W＝Fscosα，即力对物体所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．(3)功的单位为焦耳

2、，符号J.1J等于1N的力使物体在力的方向上发生1m的位移时所做的功．即1J＝1N·m.(4)功是标量，但有正、负之分．(5)适用条件：在用公式W＝Fscosα计算力F做的功时，F应为恒力．1．物体受到力的作用，而且还通过了一段位移，则此力一定做了功．(×)2．物体只要受力且运动，该力就一定做功．(×)3．公式W＝Fs中的s是指物体在力的方向上通过的位移．(√)如图411所示，人对物体做功的有哪些？做功与否与哪些因素有关呢？图411【提示】　甲图和丁图中人对物体做了功，乙图和丙图中人对物体不做功．物体受到力的作用和在力的方向上发生位

3、移是做功的两个必要因素．如图412所示，人拉着小车沿水平面匀速前进了一段距离．图412探讨1：人对小车做的功是否等于拉力和位移的乘积？【提示】　不等于．因为W＝F·scosα.探讨2：拉力F一般分解为哪两个分力？F做的功与哪个分力做的功相同？【提示】　拉力可以分解为沿水平方向和竖直方向的两个分力．F做的功与水平方向分力做的功相同．1．做功需要两个必备因素(1)做功具有两个必不可少的因素：①做功的力；②物体在力的方向上的位移．(2)力对物体是否做了功，只与这两个因素有关，只有两者都不为零，力才对物体做了功，并且功的大小等于力与物体在力

4、的方向上的位移的乘积．2．对功的公式W＝Fscosα的理解(1)对公式中“scosα”和“Fcosα”的理解①W＝F·scosα，scosα是位移s在力F方向上的分量，即从分解位移方面去理解．②W＝Fcosα·s，Fcosα是力F在位移s方向上的分量，即从分解力方面去理解．(2)公式的适用条件公式中的F一定是恒力(大小、方向都不变)，即此式是求恒力做功的公式．若是变力，中学阶段一般不用此式求功．1．如图413所示，下列过程中人对物体做了功的是(　　)图413A．小华用力推石头，但没有推动B．小明举起杠铃后，在空中停留3秒的过程中C．

5、小红提着书包，随电梯一起匀速上升的过程中D．小陈将冰壶推出后，冰壶在水平冰面上滑行了5米的过程中【解析】　A、B选项所述情景中，位移都为零，D中冰壶滑行时，不受人的推力，故人对物体不做功，只有C选项所述情景，人对物体做功．【答案】　C2．(2016·海滨区高一检测)如图414所示，一物块在与水平方向成θ角的拉力F的作用下，沿水平面向右运动一段距离l.则在此过程中，拉力F对物块所做的功为(　　)【导学号：35390056】图414A．Fl　　　B．FlcosθC．FlsinθD．Fltanθ【解析】　根据题意可知，恒力F与物体的向右的

6、水平位移之间的夹角为θ，由功的定义式W＝Flcosα可得，拉力F对物块所做的功为Flcosθ，选项B正确，其他选项均不正确．【答案】　B3.质量为m的物体，在水平拉力F作用下第一次沿粗糙水平面匀速移动距离为l，第二次用同样大小的力F平行于光滑斜面拉物体，斜面固定，使物体沿斜面加速移动的距离也是l.设第一次F对物体做的功为W1，第二次对物体做的功为W2，则(　　)图415A．W1＝W2　　B．W1W2D．无法确定【解析】　由题意可知W＝Fl，力F对物体所做的功W只与F、l有关，与物体的运动情况及接触面的粗糙程度等均无关

7、，故答案选A.【答案】　A应用功的公式应注意的问题(1)计算功时首先应明确要求的是哪一个力的功，物体所受的各个力做功时互不影响．(2)求功时物体的位移应相对于某一惯性参考系，要注意力与位移的对应性和同时性．正功、负功及总功1．正功和负功α的取值cosα功的正负物理意义0≤α0W>0，力做正功做功的力是动力(选填“动力”或“阻力”，下同)α＝cosα＝0W＝0，力不做功力既不是动力，也不是阻力<α≤πcosα<0W<0，力做负功做功的力是阻力2.总功的计算(1)方法一：几个力对物体做的总功等于各个力分别对物体做功的代数和，

8、即W总＝W1＋W2＋W3＋…＋Wn.(2)方法二：求几个力的总功时，也可以先求这几个力的合力，再应用功的定义式求合外力做的功，即为总功．W合＝F合·lcos_α.1．因为功有正、负，所以功是矢量．(×)2．力F1做功10J，F2做功－