2015-2016学年高中物理 第1章 功和功率 第1讲 机械功学案 鲁科版必修2

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1、第1讲　机械功[目标定位]　1.理解功的概念，掌握功的公式并能进行有关的计算.2.理解正功和负功的物理意义，能判断功的正负.3.理解总功，能计算多个外力对物体所做的总功．一、机械功的含义1．含义：作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿________运动，经过位移s，则____________叫机械功，简称功．2．做功的两个不可缺少的因素是：____和物体在________上发生的位移．3．功的一般计算公式W＝____________.4．单位：在国际单位制中，功的单位是______，符号是J.1J＝_______

2、_.想一想　如图1所示，下列人或机械对物体的力做功吗？功的大小与哪些因素有关呢？图1二、机械功的计算1．正功和负功(1)当0°≤α＜______时，W＞0，力对物体做____功，力是物体运动的____(填“动”或“阻”)力．(2)当α＝______时，W＝0，表示力对物体不做功，力对物体运动既不起动力作用，也不起阻力作用．(3)当90°＜α≤______时，W＜0，力对物体做____功，或者说物体________做了功，力是物体运动的____(填“动”或“阻”)力．一个力对物体做负功．往往说成__________

3、__(取绝对值)．2．外力做的总功的计算：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________________，即W总＝W1＋W2＋W3＋W4＋….在计算几个力的总功时，也可先求合力，再应用功的公式求解，即W总＝____________.想一想　当物体受变力作用做曲线运动时，怎样判断该力做功的正负呢？一、对功的理解1．力对物体是否做功，决定于两个因素：①做功的力；②物体在力的方向上的位移．而与其他因素，诸如物体运动的快慢、运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系．2．功是一个过

4、程量，描述的是力在物体沿力的方向上发生位移的过程中的积累效应．例1　下列关于力做功的说法正确的是(　　)A．凡是受到力的作用的物体，一定有力对物体做功B．凡是发生了位移的物体，一定有力对物体做功C．只要物体受力的同时又有位移发生，则一定有力对物体做功D．只要物体受力，又在力的方向上发生了位移，则一定有力对物体做功二、功的计算1．对W＝Fscosα的理解(1)W＝Fscosα仅适用于计算恒力的功，不能直接用于求变力做功．(2)F表示力的大小，s表示力的作用点相对于地面的位移的大小(s也常常说是物体相对于地面的位移大

5、小)，α表示力和位移方向间的夹角．(3)公式可以表达为W＝F·scosα，意义是功等于沿力F方向的分位移与力的乘积；公式也可以表达为W＝Fcosα·s，意义是功等于位移与沿位移方向的分力的乘积．2．几个力的总功的求法(1)先由W＝Fscosα计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3、…然后求所有力做功的代数和，即W合＝W1＋W2＋W3＋….(2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合scosα计算总功，此时α为F合的方向与s的方向间的夹角．例2　如图2所示，质量为m＝2kg的物体静止在水平地

6、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，g取10m/s2.求：(sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)图2(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.三、对功的正、负的理解及判定1．功是标量，功的正、负既不表示方向，也不表示功的大小，只表示是动力做功还是阻力做功．2．功的正、负判定图3(1)根据力和位移的夹角判断．例如(如图3所示)，物体a由

7、斜面顶端静止滑下，a受到的重力G对物体做正功，因为重力G与位移L之间的夹角小于90°.(2)根据运动物体的速度方向和受力方向的夹角判断．例如，人造地球卫星在椭圆轨道上运行，由如图4所示中的人造地球卫星由a点运动到b点的过程中，万有引力做负功．因为万有引力的方向和速度方向的夹角大于90°.图4例3　一人乘电梯从1楼到20楼，在此过程中经历了先加速，后匀速，再减速的运动过程，则电梯对人的支持力的做功情况是(　　)A．加速时做正功，匀速时不做功，减速时做负功B．加速时做正功，匀速和减速时做负功C．加速和匀速时做正功，减

8、速时做负功D．始终做正功例4　如图5所示，物体在力的作用下在水平面上发生一段位移s，试分别计算这四种情况下力F对物体所做的功．设在这四种情况下力F和位移s的大小都相同：F＝10N，s＝1m，角θ的大小如图所示，分别说明每种情况下力F做功的正负，并求出各力做的功．图5对功的理解1．下列四幅图片所描述的情景中，人对物体做功的是(　　)正功、负功的判定2．质量为m的物体放在粗糙