2019-2020年高中物理 第四章 机械能和能源 第一节 功教学案 粤教版必修2

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1、2019-2020年高中物理第四章机械能和能源第一节功教学案粤教版必修21．物体受到力的作用并在力的方向上发生了位移，是这个力对物体做功的两个条件。2．功的计算公式W＝Fscosα，其中α是力F与位移s方向的夹角。3．功是标量，但有正、负，α小于90°时力做正功，α大于90°时力做负功，做负功时可说成物体克服这个力做功。注意功的正、负不表示方向，只是说明是动力做功还是阻力做功。4．几个力对物体所做的总功等于各个力分别对物体所做功的代数和，也即这几个力的合力对物体所做的功。一、怎样才算做了功1．功的定义一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生一段位移，就说这个力对物体做了机械功，简称功。

2、2.做功的两个必要因素(1)力；(2)物体在力的方向上发生位移。二、如何计算功1．功的大小功的大小由力的大小和物体在力的方向上的位移大小来决定。2．功的计算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．公式W＝Fscos_α。4．单位国际单位：焦耳(J)，1J＝1_N·m。三、功有正、负之分吗1．正功与负功夹角α的范围做功情况物理意义0≤α＜W>0，即力F对物体做正功力是动力<α≤πW<0，即力F对物体做负功力是阻力α＝W＝0，即力F对物体不做功力不是动力，也不是阻力2.合力的功功是标量，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总功等

3、于各个力分别对物体所做功的代数和，也等于这几个力的合力对这个物体所做的功。1．自主思考——判一判(1)公式W＝Fx中的x是物体运动的路程。(×)(2)物体只要受力且运动，该力就一定做功。(×)(3)物体的受力垂直于它的位移时，该力不做功。(√)(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)甲对物体做功10J，乙对物体做功－15J，则甲对物体做功较多。(×)2．合作探究——议一议(1)下面几幅图片中人或机械做了功的有哪几幅？做功的大小与哪些因素有关？图411提示：人推小车运动，人对小车做了功，做功的大小与人的推力大小、小车位移的大小有关；人推汽车

4、，汽车没动，人对汽车没做功；起重机吊起货物，起重机对货物做了功，功的大小与起重机拉力的大小、货物上升的高度有关。(2)总功指物体受到的所有力对物体做功的总和，物体的合力不做功，是否意味着它所受到的所有外力都不做功呢？提示：不是。总功为零可能是各力都不做功，也可能是各力有的做正功，有的做负功，它们做功的代数和为零。对功及其公式的理解1．功是过程量功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相联系。2．功是标量(对正功和负功的进一步理解)(1)功的正、负不表示方向，功根本就没有方向；(2)正温度比负温度高，但功不是这样，应先取绝对值再比较做功多还是做功少；(3)功的正、负仅表示是

5、动力做功还是阻力做功。3．对公式W＝Flcosα的理解(1)公式只适用于恒力做功的计算；(2)公式中l是选取地面为参考系时物体的位移。1．下面列举的情况中所做的功不为零的是(　　)A．举重运动员，举着杠铃在头上方停留3s，运动员对杠铃做的功B．木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功C．一个人用力推一个笨重的物体，但没推动，人的推力对物体做的功D．自由落体运动中，重力对物体做的功解析：选D　A选项，举重运动员举着杠铃在头上方停留3s的时间内，运动员对杠铃施加了竖直向上的支持力，但杠铃在支持力方向上没有位移，所以运动员对杠铃没有做功；B选项，木块滑动过程中，在支持力方向上没有位移，故支

6、持力对木块没有做功；C选项，推而不动，只有力而没有位移，做的功等于零；D选项，重力竖直向下，物体的位移也竖直向下，故重力对物体做了功，D选项正确。2．(多选)一个力对物体做了负功，则说明(　　)A．这个力一定阻碍物体的运动B．这个力不一定阻碍物体的运动C．这个力与物体运动方向的夹角α<90°D．这个力与物体运动方向的夹角α>90°解析：选AD　由功的表达式W＝Flcosα知，只有当α>90°时，cosα<0，力对物体做负功，此力阻碍物体的运动，故A、D正确。3．(多选)质量为m的物体放在粗糙的水平面上，受到水平力F的作用，下列叙述中正确的是(　　)A．如果物体做匀加速直线运动，则力F一

7、定做正功B．如果物体做匀加速直线运动，则力F可能做负功C．如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做正功D．如果物体做匀减速直线运动，则力F可能做负功解析：选ACD　物体在粗糙的水平面上运动一定要受到摩擦阻力，当物体在力F作用下做匀加速运动时，力F与位移的夹角为0°，力对物体一定做正功。当物体在力F作用下做匀减速运动时，力F与位移的夹角可以为0°也可以为180°，故力对物体可以做正功，也可以做负功。恒力做功的计算[典例]　一个质量为m＝2kg的物体