2011高考物理一輪復(fù)習(xí) 7.1 功總教案

1、功一、功的概念1、概念：一個(gè)物體受到力的作用,并且在這個(gè)力的方向上發(fā)生了一段位移,就說這個(gè)力對物體做了功. (定義):力和力的作用點(diǎn)通過位移的乘積2.做功的兩個(gè)必要因素： 力 和 物體在力的方向上的位移3、公式： WFScos （為F與s的夾角）說明：(1)公式只適用于恒力做功 位移是指力的作用點(diǎn)通過位移(2)要分清“誰做功，對誰做功”。即：哪個(gè)力對哪個(gè)物體做功。(3)力和位移都是矢量：兩種思路：可以分解力也可以分解位移。如：位移：沿力方向分解，與力垂直方向分解。(4)功是標(biāo)量，沒有方向，但功有正、負(fù)值。其正負(fù)表示力在做功過程中所起的作用。正功表示動力做功(此力對物體的運(yùn)動有推動作用)，負(fù)功表

2、示阻力做功，功的正負(fù)表示還表示能的轉(zhuǎn)移方向(5)功大小只與F、s、這三個(gè)量有關(guān)與物體是否還受其他力、物體運(yùn)動的速度、加速度等其他因素?zé)o關(guān)，也與物體運(yùn)動的路徑無關(guān)與物體的運(yùn)動形式(無論是勻速或變速)無關(guān)，也與物體同時(shí)受到的其他力無關(guān).提到做功：一定要明確？力對？物體在？個(gè)過程中做功，正還是負(fù)，數(shù)值是多少。做功后能量如何轉(zhuǎn)化。(6)討論：當(dāng)=00 時(shí)， WFS表示力的方向與位移方向相同。力對物體做正功 當(dāng)0a900時(shí)， W0，力對物體做正功； 當(dāng)=900時(shí)， W0，力對物體不做功； 當(dāng)9001800時(shí)，W0，力對物體做負(fù)功或說成物腳體克服這個(gè)力做功，從二個(gè)角度來描述同一個(gè)問題當(dāng)=1800 時(shí)， W

3、-FS表示力的方向與位移方向相反。力對物體做負(fù)功4、功正、負(fù)的三種判斷方法：一個(gè)力對物體做不做功，是正功還是負(fù)功，判斷的方法是：力與位移之間夾角：常用于判斷恒力做功情況。力與速度之間夾角：常用于判斷曲線運(yùn)動力做功情況為銳角時(shí)，力對物體做正功，為鈍角時(shí)，力對物體做負(fù)功，為直角時(shí)，力對物體不做功?？次矬w之間是否有能量的轉(zhuǎn)化：若有則一定有能量的轉(zhuǎn)化，常用與關(guān)聯(lián)物體做曲線運(yùn)動情況。5、力學(xué)中求功方法：公式求： WFScos（只適用于恒力做功，可分角力也可分角位移） W=Pt動能定理：W=EK2一Ek1，能量的轉(zhuǎn)化情況求，（功是能量轉(zhuǎn)達(dá)化的量度）F-s圖象，圖象與位移軸所圍均“面積”為功的數(shù)值6、兩類不

4、同的力做功求解的典型情況一類是與勢能相關(guān)的力，如重力、彈簧的彈力、電場力等，它們的功與路程無關(guān)系，只與位移有關(guān)。另一類是滑動摩擦力，空氣阻力等，這類力做功與物體的運(yùn)動路徑有關(guān)?；瑒幽Σ亮ψ龉σ次矬w運(yùn)動的路程，這是摩擦力做功的特點(diǎn)，必須牢記。7.功和能單位：焦耳（J) 1 J1N·m. 1ev=1.6 10-19 J8.物理意義：表示力在空間上的積累效應(yīng)，是能的轉(zhuǎn)化的量度9. 力的三種效果: 力的瞬時(shí)效應(yīng),改變物體的運(yùn)動狀態(tài),產(chǎn)生加速成度.力的時(shí)間積累效應(yīng):使物體產(chǎn)生沖量,改變物體的動量. 是動量轉(zhuǎn)化的量度力的空間積累效應(yīng)， 對物體做功, 改變物體的能量,是能的轉(zhuǎn)化的量度二、注意的幾

5、個(gè)問題F：當(dāng)F是恒力時(shí)，我們可用公式WFscos運(yùn)算；當(dāng)F大小不變而方向變化時(shí)，分段求力做的功；當(dāng)F的方向不變而大小變化時(shí)，不能用WFscos公式運(yùn)算（因數(shù)學(xué)知識的原因），我們只能用動能定理求力做的功S：是力的作用點(diǎn)通過的位移，用物體通過的位移來表述時(shí)，在許多問題上學(xué)生往往會產(chǎn)生一些錯(cuò)覺，在后面的練習(xí)中會認(rèn)識到這一點(diǎn)，另外位移S應(yīng)當(dāng)弄清是相對哪一個(gè)參照物的位移 功是過程量：即做功必定對應(yīng)一個(gè)過程（位移），應(yīng)明確是哪個(gè)力在哪一過程中的功 什么力做功：在研究問題時(shí)，必須弄明白是什么力做的功點(diǎn)評：求功，必須清楚地知道是哪個(gè)力的功，應(yīng)正確地畫出力、位移，再求力的功規(guī)律方法 1、功的計(jì)算方法1.由公式W

6、=Fs cos求解 (兩種處理辦法)：W等于力F乘以物體在力F方向上的分位移scos,即將物體的位移分解為沿F方向上和垂直F方向上的兩個(gè)分位移W等于力F在位移s方向上的分力Fcos乘以物體的位移s，即將力F分解為沿s方向和垂直s方向的兩個(gè)分力注意：這種方法只能用來計(jì)算恒力做功（軌跡可以是直線也可以是曲線）2、多個(gè)力的總功求解用平行四邊形定則求出合外力，再根據(jù)wF合scos計(jì)算功注意應(yīng)是合外力與位移s間的夾角分別求各個(gè)外力的功：W1F1 scos1， W2=F2scos2再求各個(gè)外力功的代數(shù)和3、變力做功問題WF·scos是用來計(jì)算恒力的功，若是變力，求變力的功只有通過將變力轉(zhuǎn)化為恒力

7、，再用WFscos計(jì)算有兩類不同的力：一類是與勢能相關(guān)聯(lián)的力，比如重力、彈簧的彈力以及電場力等，它們的功與路徑無關(guān)，只與始末點(diǎn)的位置有關(guān)；另一類是滑動摩擦力、空氣阻力等，在曲線運(yùn)動或往返運(yùn)動時(shí)，這類力(大小不變)功等于力和路程（不是位移）的積根據(jù)功和能關(guān)系求變力的功如：根據(jù)勢能的變化求對應(yīng)的力做的功，根據(jù)動能定理求變力做的功，等等根據(jù)功率恒定，求變力的功，W=Pt.求出變力F對位移的平均力來計(jì)算，當(dāng)變力F是位移s的線性函數(shù)時(shí)，平均力作出變力F隨位移，變化的圖象，圖象與位移軸所圍均“面積”即為變力做的功4、做功求解的典型情況注意力、沖量、功的區(qū)別除了它們的物理定義、單位以及是標(biāo)量還是矢量以外，從

8、動力學(xué)觀點(diǎn)來看：（1）力和物體的運(yùn)動狀態(tài)的變化存在著瞬時(shí)因果關(guān)系，即力是產(chǎn)生加速度的原因，有力才有加速度，力變加速度變，它們之間的因果規(guī)律用牛頓第二定律來表達(dá)（2）力的沖量反映的是力持續(xù)在一段時(shí)間的作用效果的累積量其結(jié)果是要引起物體動量的改變，它們之間的因果規(guī)律用動量定理來表達(dá)（3）功是力持續(xù)作用在一段空間位移上的作用效果的累積量，是標(biāo)量其結(jié)果是要引起物體動能的改變，它們之間的因果規(guī)律用動能定理來表達(dá)作用力和反作用力的做功作用力與反作用力同時(shí)存在，作用力做功時(shí)，反作用力可能做功，也可能不做功，可能做正功，也可能做負(fù)功，不要以為作用力與反作用力大小相等、方向相反，就一定有作用力、反作用力的功數(shù)值

9、相等，一正一負(fù)所以作用力與反作用力做功不一定相等，但沖量的大小相等摩擦力的做功 A、靜摩擦力做功的特點(diǎn)（1）靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。（2）在靜摩擦力做功的過程中，只有機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)移（靜摩擦力起著傳遞機(jī)械能的作用），而沒有機(jī)械能轉(zhuǎn)化為其他形式的能（3）相互摩擦的系統(tǒng)內(nèi)，一對靜摩擦力所做功的代數(shù)和總為零。 B滑動摩擦力做功的特點(diǎn)如圖所示，上面不光滑的長木板，放在光滑的水平地面上，一小木塊以速度V0從木板的左端滑上木板，當(dāng)木塊和木板相對靜止時(shí)，木板相對地面滑動了S，小木塊相對木板滑動了d，則由動能定理知：滑動摩擦力對木塊所做功為： W木塊=一f（dS）滑動摩擦力對木板所做功為： W木板=fs所以，木塊動能增量為： EK木塊=一f（ds）木板動能增量為： EK木板=fs由得：EK木塊EK木板=一fd式表明木塊和木板組成的系統(tǒng)的機(jī)械能的減少量等于滑動摩擦力與木塊相對木板的位移的乘積。這部分減少的能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。故滑動摩擦力做功有以下特點(diǎn)：1）滑動摩擦力可以對物體做正功，也可以對物體做負(fù)功，當(dāng)然也可以不做功。2）一對滑動摩擦力做功的過程中，能量的轉(zhuǎn)化有兩個(gè)方面：一是相互摩擦的物體之