粤教版必修二 第四章 第一节 功 学案.docx

第一节功学习目标 1.理解功的概念，知道做功的两个因素.2.会用功的公式进行有关计算，明确功是标量.3.理解正、负功的概念，会根据公式计算多个力所做的总功一、功1功的定义：力对物体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2功的公式：wfscos_，其中f、s、分别为力的大小、位移的大小、力与位移方向的夹角3单位：国际单位制中，功的单位是焦耳，简称焦，符号是j.二、正功和负功1力对物体做正功和负功的条件由wfscos 可知(1)当00，力对物体做正功；(2)当时，w0，力对物体做负功，或称物体克服这个力做功；(3)当时，w0，力对物体不做功2总功的计算几个力对一个物体做功的代数和，等于这几个力的合力对这个物体所做的功即学即用1判断下列说法的正误(1)公式wfscos 中的s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)功有正负之分，所以功是矢量()(4)一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动()2如图1所示，静止在光滑水平面上的物体，在与水平方向成60角斜向上的力f作用下运动10 m，已知f10 n，则拉力f所做的功是_j. 图1答案50一、对功的理解导学探究1观察图2，分析图中的哪个人对物体做了功？图2答案小川拉着重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有做功2如图3所示，物体在与水平方向夹角为的力f的作用下前进了s，则力f对物体做的功如何表示？图3答案如图把力f沿水平方向和竖直方向进行正交分解，物体在竖直方向上没有发生位移，竖直方向的分力没有对物体做功，水平方向的分力fcos 所做的功为fscos ，所以力f对物体所做的功为fscos .知识深化对公式wfscos 的理解1力f对物体做的功，只与s、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无关2计算力f的功时要特别注意，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功是标量，没有方向，但是有正负4公式wfscos 适用于计算恒力做功，若是变力，此公式不再适用例1如图4所示，坐在雪橇上的人与雪橇的总质量为m，在与水平面成角的恒定拉力f作用下，沿水平地面向右移动了一段距离s.已知雪橇与地面间的动摩擦因数为，则雪橇受到的()图4a支持力做功为mgsb重力做功为mgsc拉力做功为fscos d滑动摩擦力做功为mgs答案c解析支持力和重力与位移垂直，不做功，a、b错误；拉力和摩擦力做功分别为w1fscos ，w2(mgfsin )s，c正确，d错误二、正负功的判断导学探究某物体在力f作用下水平向右运动的位移为s，拉力的方向分别如图5甲、乙所示，分别求两种情况下拉力对物体做的功图5答案fsfs知识深化1正、负功的意义功是标量，只有正、负，没有方向，功的正负不表示大小，只表示能量转移或转化的方向，即：动力对物体做正功，使物体获得能量，阻力对物体做负功，使物体失去能量2判断力是否做功及做功正负的方法(1)根据力f的方向与位移s的方向间的夹角常用于恒力做功的情形(2)根据力f的方向与速度v的方向间的夹角常用于曲线运动的情形若为锐角则做正功，若为直角则不做功，若为钝角则做负功例2(多选)质量为m的物体，静止在倾角为的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离s，如图6所示物体相对斜面静止，则下列说法正确的是()图6a重力对物体m做正功b合力对物体m做功为零c摩擦力对物体m做负功d支持力对物体m做正功答案bcd解析物体的受力和位移如图所示支持力n与位移s的夹角w2 bw1w2cw1w2 d无法判断答案c解析物体沿力的方向运动，恒力做功就是指力f做的功，根据wfscos ，两次做功中的f、s、均相同，所以两次f做功相同，即w1w2.4(总功的计算)如图10所示，质量m50 kg的滑雪运动员从高度h30 m的坡顶由静止下滑，斜坡的倾角37，滑雪板与雪面之间的动摩擦因数0.1.则运动员滑至坡底的过程中：(g取10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，装备质量不计)图10(1)滑雪运动员所受的重力对他做了多少功？(2)各力对运动员做的总功是多少？答案(1)1.5104 j(2)1.3104 j解析(1)重力做的功为：wgmgh501030