高一物理必修2优质课公开课4.1.pptx

1.功;

课标要求

1．理解功的概念和做功的两个要素．

2．会利用公式W＝Fxcosα进行有关计算．

3．理解正功、负功的含义，能解释相关现象．;思维导图;必备知识·自主学习;必备知识·自主学习;

一、功的概念

1．功：如果物体受到力的作用，并在力的方向上发生了位移，这个力就对物体做了功．

2．做功的两个因素：力和物体在________的方向上发生位移．

[导学1]

做功的过程就是能量转化的过程，做了多少功，就有多少能量发生了转化．所以说功是能量转化的量度．;二、功的计算

1．功的公式：W＝Fxcosα.

2．功的单位：在国际单位制中，功的单位是焦耳，符号：J.

3．功是标量，只有大小，没有方向，运算法则是代数运算．

[导学2]

(1)功的公式只适用于恒力做功的计算．

(2)公式中x一般是选取地面为参考系时物体的位移．;三、功的正负

1．功的正负判断;2.总功的计算

当一个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于：

(1)各个分力分别对物体所做功的代数和．

(2)几个力的合力对物体所做的功．

[导学3]

力对物体做正功，这个力通常叫作动力，力对物体做负功，通常这个力叫作阻力．;关键能力·合作探究;探究点一功的理解和计算

导学探究

如图所示，马拉着小车(包括人)沿水平面匀速前进了一段距离．

;(1)小车(包括人)受到几个力作用？每个力对小车做功吗？是正功还是负功？

(2)马对小车做的功是否等于马的拉力F(设F与水平方向的夹角为α)和小车的位移x的乘积？

(3)拉力F一般分解为哪两个分力？F做的功与哪个分力做的功相同？;

归纳总结

1.对做功概念的理解

(1)做功的两个必要的因素：

①作用在物体上的力．

②物体在力的方向上发生的位移．

(2)功是过程量：功总是与一个具体的过程相对应，要明确是哪个力(或几个力)对哪个物体在哪个过程中所做的功．;2．功的公式W＝Fxcosα的理解

(1)适用条件：公式中的F必须是恒力，公式W＝Fxcosα不适用于变力做功的计算．

(2)F与x、α必须是对应于同一过程的量．

3．正功和负功的意义;?;5．求合力做功的两种方法

由合力与分力的等效替代关系知，合力与分力做???也是可以等效替代的，因此计算合力的功有两种方法：

(1)先求物体所受的合力，再根据公式W合＝F合xcosα求合力的功．(此法适用于合力恒定的情况)

(2)先根据W＝Fxcosα，求每个分力做的功W1、W2…Wn，再根据W合＝W1＋W2＋…＋Wn，求合力的功，即合力做的功等于各个力做功的代数和．(此法适用于任何情况);典例示范

例1如图所示，小孩坐在雪橇上，小孩和雪橇的总质量为40kg.大人施加的拉力F＝100N，方向与水平地面夹角为θ＝37°，雪橇移动了x＝2m，雪橇与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2.求：

(1)拉力T所做的功W1；

(2)摩擦力f所做的功W2；

(3)重力G所做的功W3；

(4)支持力N所做的功W4；

(5)合力F合所做的功W.

;解析：

(1)对雪橇和小孩整体进行受力分析，如图所示．拉力T所做的功W1＝Txcosθ＝100×2×0.8J＝160J.

(2)N＝G－Tsinθ＝40×10N－100×0.6N＝340N

f＝μN＝0.2×340N＝68N

摩擦力f所做的功W2＝fxcos180°＝68×2×(－1)J＝－136J.

(3)重力G所做的功W3＝Gxcos90°＝0.

(4)支持力N所做的功W4＝Nxcos90°＝0.

(5)合力F合所做的功W＝W1＋W2＋W3＋W4＝24J也可由合力求总功

F合＝Tcosθ－f＝100×0.8N－68N＝12N

F合与x方向相同，所以W＝F合x＝12×2J＝24J.;素养训练1起重机以1m/s2的加速度，将质量为100kg的货物由静止匀加速向上提升，g取10m/s2，则第1s内起重机对货物做功为()

A．500JB．550J

C．1000JD．1100J;素养训练2质量为m的物体，静止在倾角为θ的斜面上，斜面沿水平方向向右匀速移动了距离L，如图所示．物体相对斜面静止，则下列说法错误的是()

A．重力对物体m做正功

B．合力对物体m做正功

C．摩擦力对物体m做负功

D．支持力对物体m不做功;探究点二摩擦力做功

归纳总结

1.摩擦力做功的特点

摩擦力既可能做负功，也可能做正功，还可能不做功．如表所示：;

2.一对相互作用的摩擦力做功

一对相互作用的静摩擦力做功的代数和为零，而一对相互作用的滑动摩擦力做功的代数和不为零．;典例示范

例