2019-2020年高中物理 第1章 功和功率 第1节 机械功教学案 鲁科版必修2

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1、2019-2020年高中物理第1章功和功率第1节机械功教学案鲁科版必修2一、机械功的含义1．功的含义如果作用于物体的恒力大小为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．做功的两个要素作用在物体上的力F和物体在力的方向上发生的位移s。3．功的一般公式W＝Fscos_α，式中的α是力的方向与位移方向的夹角。4．功的单位在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号是J。二、机械功的计算1．功是标量只有大小，没有方向，但功有正负之分。2．正功和负功由功的计算公式：W＝Fscosα有：(1)当0°≤α＜90°时，W

2、＞0，力对物体做正功。(2)当90°＜α≤180°时，W＜0，力对物体做负功或称物体克服这个力做功(取正值)。(3)当α＝90°时，W＝0，力对物体不做功。3．总功的计算(1)方法一：一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各个力分别对物体做功的代数和，即W总＝W1＋W2＋W3＋W4＋…。(2)方法二：在计算几个力的总功时，也可先求合力，再根据功的公式W总＝F合scos_α求解。1．自主思考——判一判(1)有力作用在物体上，并且物体也发生了位移时，力对物体一定做了功。(×)(2)用手提起一桶水后，沿水平方向向

3、前移动一段位移的过程中，手对水桶没有做功。(√)(3)用力推汽车，汽车没动，但推车者累得出汗时，可以说推车者对汽车做功了。(×)(4)功有正、负值，所以功是矢量。(×)(5)总功就是所有外力做功的代数和。(√)(6)合外力对物体做的功等于总功。(√)2．合作探究——议一议(1)如图111甲所示，运动员举重时举着杠铃不动，举杠铃的力对杠铃做功了吗？图111提示：举着杠铃不动，杠铃没有发生位移，举杠铃的力对杠铃没有做功。(2)如图乙所示，足球在水平地面上滚动时，重力对球做功了吗？提示：足球在水平地面上滚动，重力方向竖直向下，球的位移

4、方向水平，重力对球没有做功。(3)高速列车出站时加速，进站后减速，这两个过程合外力分别做什么功？提示：加速出站时，合外力方向与位移方向一致，合外力做正功，减速进站时，合外力方向与位移方向相反，合外力是阻力，所以合外力做负功。做功条件的应用[典例]　如图所示的人，没有对物体做功的是(　　)[思路点拨]　判断力对物体是否做功，要抓住做功的两个条件：力及力的方向上的位移。[解析]　根据功的定义可知，力对物体是否做功关键是看力及力的方向上的位移两个因素，上述情景中，A项在力的方向上没有位移，故人对墙没做功，应选A项。[答案]　A(1)力

5、和物体在力的方向上发生的位移，这两个因素对做功而言，缺一不可。其中力是指在位移方向上的力，位移是指在力的方向上的位移。(2)功是描述力在空间位移上积累作用的物理量，是过程量，反映了物体受力并运动的效果。　　　　1．下列关于做功的说法中，正确的是(　　)A．凡是受力作用的物体，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解析：选D　做功的两个不可缺少的因素是：力和在力的方向上的位移，也就是说，只

6、有力或只有位移，是不符合做功条件的，故选项A、B错误；若物体发生位移的同时也受力的作用，当力与位移垂直时，此力并不做功，故选项C错误，选项D正确。2．如图所示的四幅图是小明提包回家的情景，小明提包的力不做功的是(　　)解析：选B　据功的概念及做功的两个因素可知，只有同时满足力及在力的方向上有位移两个条件时，力对物体才做功，A、C、D做功，B没有做功，选B。正、负功的判断1．对正功、负功的理解(1)正功、负功的物理意义。功的正、负由力和位移之间的夹角决定，所以功的正负不表示方向，而只能说明做功的力对物体来说是动力还是阻力。(2)功

7、是标量。功是标量，只有量值，没有方向。功的正、负并不表示功的方向，而且也不是数量上的正与负。我们既不能说“正功与负功的方向相反”，也不能说“正功大于负功”，它们仅表示相反的做功效果。2．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

8、况。(3)看速率增大还是减小，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。1．如图112甲为一女士站立在台阶式自动扶梯上正在匀速上楼，如图乙为一男士站立在乘履带式自动人行道上正在匀速上楼。下列关于两人受到的力做功判断正