《功》學(xué)案

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)



必修二第七第一節(jié)《功》學(xué)案
學(xué)習(xí)目標 1、 理解功的概念,知道做功的兩個因素
2 、明確功是標量,知道W=FLcosθ的適用范圍,會用功的公式進行計算
3、 理解正功、負功的概念
4、 會求各種情況下力對物體所做的功
學(xué)習(xí)過程:
探究一:從哪些例子中你能知道力對物體做了功?開動腦筋給功下一個定義吧?

探究二:總結(jié)一下做功的兩個必要因素是什么?

探究三:做功的公式:用F表示力的大小,用L表示位移的大小,用W表示功的大小
a、若力的方向和物體運動的方向一致時:
功的大小 W=


b、 若力F的方向與運動方向成某一角度時,
功的大小W又等于多少呢?

c、功是標量,在國際單位制中,功的單位是

探究四:功的正負(功的正負與什么有關(guān))通過上邊的學(xué)習(xí),我們已明確了力F和位移s之間的夾角,并且知道了它的取值范圍是0°≤α≤180°。在這個范圍之內(nèi),cosα可能大于0,可能等于0,還有可能小于0,從而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。請畫出各種情況下力做功的示意圖,并加以討論。
認真閱讀教材,思考問題。
1.當α=π/2時,cosα=___,W=____。力F和位移s的方向____時,力F__功;畫圖:
2.當α<π/2時,cosα____0,W_____0。這表示力F對物體做___功;
畫圖:
3.當π/2<α≤π時,cosα__0,W__0。這表示力F對物體做____功。
畫圖:
閱讀,回答問題:力對物體做正功或負功時有什么物理意義呢?結(jié)合生活實際,舉例說明。
1.功的正負表示是__力對物體做功還是_____力對物體做功
2.功的正負由力和位移之間的____決定,所以功的正負決不表示方向。當力對物體做正功時,該力就對物體的運動起_____作用;當力對物體做負功時,該力就對物體運動起___作用。功是標量,只有___,沒有___。正負僅表示做功的效果。正功和負功是同一物理過程從不同角度的反映。同一個做功過程,既可以從做正功的一方表述也可以從做負功的一方表述。
3.一個力對物體做負功,往往說成物體_____這個力做功。打個比喻,甲借了乙10元錢,那么從甲的角度表述,是甲借了錢;從乙的角度表述,乙將錢借給了別人。例如:一個力對物體做了-6J的功,可以說成物體克服這個力做了6J的功。
探究五:合力的功
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了一個力對物體所做功的求解方法,而物體所受到的力往往不只一個,那么,如何求解這幾個力對物體所做的功呢?
如圖所示,一個物體在拉力F1的作用下,水平向右移動位移為s,求各個力對物體做的功是多少?各個力對物體所做功的代數(shù)和如何? 物體所受的合力是多少?合力所做的功是多少?

認真審題,解決問題:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
點撥:當物體在幾個力的共同作用下發(fā)生一段位移時,這幾個力對物體所做的功可以用下述方法求解:
(1)求出各個力所做的功,則總功等于各個力所做功的代數(shù)和;
(2)求出各個力的合力,則總功等于合力所做的功。
反思總結(jié):認真總結(jié)概括本節(jié)內(nèi)容,并把自己這節(jié)的體會寫下
1.功的定義:_________________________
2.做功的兩個要素__________________
3.功的公式:____________________
4.單位:_____________________
5.功有正、負之分
①當α=π/2時,_________________________________________
②當α<π/2時,_____________________________________________
③當π/2<α≤π時,__________________________________________

當堂檢測
1小球位于光滑的斜面上,斜面位于光滑的水平地面上。從地面上看,在小球
沿斜面下滑的過程中,斜面對小球的作用力( )
A、垂直于接觸面,做功為零
B、垂直于接觸面,做負功
C、不垂直于接觸面,做功為零
D、不垂直于接觸面,做功不為零

導(dǎo)思:判斷力做的功的正負,關(guān)鍵是看力的方向和位移方向間的夾角,而位移必須以地面為參考系
2如圖,某個力F=10N作用于半徑為R=1m的轉(zhuǎn)盤的邊緣上,
力F的大小保持不變,但方向保持在任何時刻均與作用點的
切線一致,則轉(zhuǎn)動一周這個力F做的總功為
A、0 J B、20πJ C、10 J D、10πJ
導(dǎo)思:化變力為恒力
3、如圖,物體A在兩個相互垂直的力F1 F2 作用下運動,在一段時間內(nèi), F1 對物體做功3J, F2對A做功4J,那么合力做功是
A、5J
B、7J
C、1J
D、F1 F2大小未知故無法確定
6.如圖所示,利用動滑輪吊起質(zhì)量為20千克的物體,已知拉力F=140牛,滑輪與繩的質(zhì)量以及摩擦均不計,則當物體由靜止開始升高l米時,拉力F對物體所做的功為( )
A.40焦; B.80焦: C.140焦: D.280焦.
7.斜面長為s,高為h,一質(zhì)量為m的木塊恰能沿斜面勻速下滑,若將此木塊從斜面底端拉到頂端,拉力做功不少于( )
A.mgh B.2mgh C.mgs D.2mgs
8.起重機把質(zhì)量為1噸的貨物由靜止開始勻加速提升,加速度大小是1米/秒2,若g取10米/秒2,則在1秒內(nèi)起重機對貨物所做的功是( )
A.500焦; B.4500焦; C.5000焦; D.5500焦.
后練習(xí)與提高
4、如圖所示,滑輪和繩的質(zhì)量及摩擦不計,用力F
開始提升原靜止的質(zhì)量為m=10 kg的物體,以大
小為a=2m/s²的加速度勻加速上升,求頭3s內(nèi)力F
做的功(取g=10 m/s²)?
導(dǎo)思:注意功的概念中力和位移的含義

5、如圖所示,利用斜面從貨車上卸貨,每包的質(zhì)量=20kg,
斜面傾斜角α=370,斜面的長度L=0.5m,貨物與斜面間
的動摩擦因素μ=0.2,求貨物從斜面頂端滑到底端的過程中
受到的各個力所做的功以及合外力做的功.

導(dǎo)思:①求功時要知道是求哪個力對哪個物體做的功;做功的兩個不可缺少的要素是力和在力的方向上的位移,因而功是過程量,所以求功時要明確所研究的過程,進而確定這一過程中力和在力的方向上所發(fā)生的位移
②功是標量,所以求合力的功時可以先求出合力再求物體在合力作用下做的功;或者先求出每個力做的功,然后再求各力做功的代數(shù)和
[分析與解答]

6質(zhì)量為的長木板放在光滑的水平面上,
一個質(zhì)量為m的滑塊以某一初速度沿木
板表面從A滑至B點,在木板上前進了
L,而木板前進x,如右圖,若滑塊與木
板間的動摩擦因素為μ,求滑動摩擦力
對滑塊、對木板做功各為多少?
導(dǎo)思:注意物體對地的位移和相對位移是兩個不同的




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