第八章 1　第1課時(shí)　功-物理人教版必修第二冊(cè)

1功與功率第1課時(shí)功[學(xué)習(xí)目標(biāo)]1.掌握功的公式W＝Flcosα及公式的適用范圍.2.理解正、負(fù)功的概念，會(huì)用功的公式進(jìn)行計(jì)算．一、功1．定義：力對(duì)物體所做的功，等于____________、___________、___________這三者的乘積．2．公式：W＝____________.3．功是_______(選填“矢”或“標(biāo)”)量．在國(guó)際單位制中，功的單位是________，符號(hào)是________．二、正功和負(fù)功1．正功和負(fù)功的判斷由W＝Flcosα可知(1)當(dāng)α＝eq\f(π,2)時(shí)，W＝____，力F對(duì)物體________(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”)．(2)當(dāng)0≤α＜eq\f(π,2)時(shí)，W____0，力F對(duì)物體______(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”)．(3)當(dāng)eq\f(π,2)＜α≤π時(shí)，W____0，力F對(duì)物體______(填“做正功”“做負(fù)功”或“不做功”)．2．總功的計(jì)算當(dāng)一個(gè)物體在幾個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí)，這幾個(gè)力對(duì)物體所做的總功等于：(1)各個(gè)力分別對(duì)物體所做功的____________．(2)幾個(gè)力的____________對(duì)物體所做的功．1．判斷下列說(shuō)法的正誤．(1)公式W＝Flcosα中的l是物體運(yùn)動(dòng)的路程．()(2)物體只要受力且運(yùn)動(dòng)，該力就一定做功．()(3)功有正負(fù)之分，所以功是矢量．()(4)若力不對(duì)物體做功，則該力一定不會(huì)改變物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)．()2.如圖所示，質(zhì)量為1kg的物體，靜止在光滑水平面上．現(xiàn)在給物體一個(gè)與水平方向成60°角斜向上、大小為10N的拉力F，物體在拉力F的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng)了2s，則在這2s內(nèi)，拉力F所做的功是________J，支持力做功________J，重力做功________J.一、對(duì)功的理解導(dǎo)學(xué)探究1．觀察圖，分析圖中的哪個(gè)人對(duì)物體做了功？2.如圖所示，物體在與水平方向夾角為α的力F的作用下沿水平面前進(jìn)了l，則力F對(duì)物體做的功為多少？知識(shí)深化1．做功的兩個(gè)條件：力和物體在力的方向上發(fā)生位移，其中位移是物體相對(duì)地面的位移．2．功是過(guò)程量，公式W＝Flcosα適用于恒力做功．3．功是標(biāo)量，沒(méi)有方向，但是有正負(fù)．4．功是一個(gè)過(guò)程量，描述的是力在物體沿力的方向發(fā)生位移的過(guò)程中的積累效應(yīng)．例1如圖所示，坐在雪橇上的人與雪橇的總質(zhì)量為m，在與水平面成θ角的恒定拉力F作用下，沿水平地面向右移動(dòng)了一段距離l.已知雪橇與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則雪橇受到的()A．支持力做功為mglB．重力做功為mglC．拉力做功為FlcosθD．滑動(dòng)摩擦力做功為－μmgl例2如圖所示，質(zhì)量分別為M和m的兩物塊A、B(均可視為質(zhì)點(diǎn)，且M>m)分別在同樣大小的恒力作用下，沿水平面由靜止開(kāi)始做直線運(yùn)動(dòng)，兩力與水平面的夾角相同，兩物塊經(jīng)過(guò)的位移相同．設(shè)此過(guò)程中F1對(duì)A做的功為W1，F(xiàn)2對(duì)B做的功為W2，則()A．無(wú)論水平面光滑與否，都有W1＝W2B．若水平面光滑，則W1>W2C．若水平面粗糙，則W1>W2D．若水平面粗糙，則W1<W2二、正、負(fù)功的理解導(dǎo)學(xué)探究(1)如圖甲所示，前面的人向前拉車(chē)，后面的人向后拉車(chē)，車(chē)向左運(yùn)動(dòng)，兩拉力對(duì)車(chē)的運(yùn)動(dòng)起了什么作用？?jī)闪Ψ謩e對(duì)車(chē)做什么功呢？(2)如圖乙所示，推出的鉛球在空中運(yùn)動(dòng)，在鉛球上升和下降過(guò)程中，重力對(duì)鉛球的做功情況如何？知識(shí)深化1．功是標(biāo)量(1)功是標(biāo)量．功的正、負(fù)并不表示功的方向，而是表示動(dòng)力做功還是阻力做功．(2)一個(gè)力對(duì)物體做負(fù)功，往往說(shuō)成物體克服這個(gè)力做功．2．判斷功的正、負(fù)的方法(1)根據(jù)力F與物體位移l的夾角α判斷——常用于恒力做功的情形．(2)根據(jù)力與物體瞬時(shí)速度的夾角θ判斷——常用于曲線運(yùn)動(dòng)的情形．如圖所示：①若夾角θ是銳角，力做正功；②若夾角θ是鈍角，力做負(fù)功；③若夾角θ是直角，力不做功．例3(多選)(2021·浙江高一期中)如圖所示，用樹(shù)枝提著毛毛蟲(chóng)水平向右勻速運(yùn)動(dòng)一段距離，毛毛蟲(chóng)始終與樹(shù)枝保持相對(duì)靜止，且毛毛蟲(chóng)所在位置的樹(shù)枝與水平方向成一定夾角，則在該運(yùn)動(dòng)過(guò)程中()A．摩擦力對(duì)毛毛蟲(chóng)做負(fù)功B．樹(shù)枝對(duì)毛毛蟲(chóng)的彈力做正功C．重力對(duì)毛毛蟲(chóng)做的功為零D．樹(shù)枝對(duì)毛毛蟲(chóng)做的功為零三、恒力做功的計(jì)算總功的計(jì)算當(dāng)物體在多個(gè)力的共同作用下發(fā)生一段位移時(shí)，合力對(duì)物體所做的功等于各分力對(duì)物體做功的代數(shù)和．故計(jì)算合力的功有以下兩種方法：(1)先由W＝Flcosα計(jì)算各個(gè)力對(duì)物體所做的功W1、W2、W3…然后求所有力做功的代數(shù)和，即W合＝W1＋W2＋W3＋….(2)先由力的合成或根據(jù)牛頓第二定律求出合力F合，然后由W合＝F合lcosα計(jì)算總功，此時(shí)α為F合的方向與l的方向間的夾角．例4如圖所示，質(zhì)量m＝50kg的滑雪運(yùn)動(dòng)員從高度h＝30m的坡頂由靜止下滑，斜坡的sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，裝備質(zhì)量不計(jì))(1)滑雪運(yùn)動(dòng)員所受的重力對(duì)他做了多少功？(2)各力對(duì)運(yùn)動(dòng)員做的總功是多少？例5(2022·福建期中)一個(gè)質(zhì)量m＝150kg的物體，受到與水平方向成θ＝37°角斜向左上方的500N的拉力F作用，