高中物理第1章功和功率第1节机械功学案鲁科版

《高中物理第1章功和功率第1节机械功学案鲁科版》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第1节　机械功学习目标核心提炼1.理解功的概念，掌握恒力做功的公式。3个概念——功、正功、负功1个表达式——W＝Fscosα2.会判断正功、负功。3.会求恒力的功、总功。4.知道一些简单的变力做功的求法。一、机械功的含义阅读教材第3～4页的“机械功的含义”部分，知道功的概念，初步掌握恒力做功的公式。1.含义作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿力的方向运动，经过位移s，则F和s的乘积叫机械功，简称功。2.做功的两个因素3.公式W＝Fscos_α。(1)α是力与位移方向之间的夹角，s为物体对地的位移。(2)该

2、公式只适用于恒力做功。(3)功是标(填“标”或“矢”)量。(4)功是一个过程(填“状态”或“过程”)量，描述了力的作用效果在空间上的累积，总与一个具体过程相联系。4.单位国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是J。1J＝1N·m。思维拓展如图1所示，下列人或机械对物体做功的是谁？功的大小与哪些因素有关呢？15图1答案　甲图、乙图中，人对物体有力的作用，但物体在力的方向没有位移，故不做功。丙图中起重机对货物做功。物体受到的力和物体在力的方向上发生的位移决定做功的大小。二、机械功的计算阅读教材第5～6页“

3、机械功的计算”部分，会计算外力对物体做的总功，了解正功和负功的判断方法。1.正功和负功α的取值W的取值含义α＝W＝0力F不做功0≤α＜W＞0力F对物体做正功＜α≤πW＜0力F对物体做负功(或说成物体克服力F做功)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总＝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总＝F合scos__α计算总功，此时α为F合的方向与s的方向间的夹角。思维拓展1.如图2所示，

4、人推着木箱在水平地面上运动。人推木箱前进时，水平推力和摩擦力对木箱有没有做功？如果做功，分别做的是正功还是负功？图22.一个物体受到两个力的作用，其中F1做功10J，F2做功－15J，力F1和力F215哪个力做的功多？两力做的总功是多少？答案　1.做功。推力的方向与木箱的运动方向一致，做正功；摩擦力的方向与木箱的运动方向相反，做负功。2.F2做的功多。两力做的总功为W＝W1＋W2＝10J－15J＝－5J。　机械功及其公式的理解[要点归纳]1.功是过程量：描述了力的作用效果在空间上的累积，它总与一个具体过程

5、相联系。2.对公式W＝Fscosα的理解(1)相关性：由公式W＝Fscosα可以看出力对物体做功，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均无关。(2)同时性：计算时应注意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)同一性：同一个客观运动，相对于不同的参考系，位移s是不同的，在中学物理中约定，计算功都以地面为参考系，即s应理解为“受力质点的对地位移”。(4)适用性：明确公式W＝Fscosα适用于计算恒力做功，若是变力做功，此公式不再适用。3.正功与负功(1

6、)功是标量，只有正、负，没有方向，功的正负不表示大小。(2)正功、负功的物理意义动力学角度能量角度正功表示这个力对物体来说是动力力对物体做正功，使物体获得能量负功表示这个力是阻力，对物体的运动起阻碍作用物体克服外力做功，使物体失去能量(3)一个力对物体做负功，往往说成物体克服这个力做功。[精典示例][例1]如图3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＝115m，角θ的大小如图所示，分别说明每种情况下

7、力F做功的正负，并求出功。图3解析　甲图中力F做正功，W＝Fscos(180°－θ)＝Fscos30°＝5J。乙图中力F做负功，W＝Fscos(180°－θ)＝Fscos150°＝－5J。丙图中力F做正功，W＝Fscos30°＝5J。丁图中力F做正功，W＝Fs＝10J。答案　见解析正、负功的判断方法(1)根据力F的方向与位移s方向的夹角α判断：0≤α＜时，力对物体做正功；α＝时，力对物体不做功；＜α≤π时，力对物体做负功。此方法一般用于物体做直线运动的情况。(2)根据力F的方向与物体运动速度v的方向的夹角

8、α判断：0≤α＜时，力对物体做正功；α＝时，力对物体不做功；＜α≤π时，力对物体做负功。此方法一般用于物体做曲线运动的情况。(3)根据速率增大还是减小判断：若在力作用下速率增大，此力做正功，反之做负功，此方法一般应用于力的方向不明确的变速运动。[针对训练1]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，则电梯支持力对人做功情况是(　　)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，