功+課件【 備課精講精研 + 能力拓展提升】 高一下學(xué)期物理人教版（2019）必修第二冊

首先要突出說明的是選題的現(xiàn)實價值，每一個研究的目的都是為了指導(dǎo)現(xiàn)實生活，一定要講清本選題的研究有什么實際作用、解決什么問題；其次再寫課題的理論和學(xué)術(shù)價值。8.1.1功第七章

萬有引力與宇宙航天功的定義：如果一個物體受到力的作用，并且在這個力的方向上通過一段位移，我們就說這個力對物體做了功。FlF（1）作用在物體上的力（2）物體在力的方向上通過的位移

做功的兩個條件：回顧初中時所學(xué)知識，功的定義和條件是什么？導(dǎo)入新課（缺一不可）溫故知新1.當(dāng)力F和位移l

同向時：FlF2.當(dāng)力F和位移l垂直時：W=F·0W=Fl

FlF功01一、用分解力的方法求功lFFαFαFαW2=0

F2F1當(dāng)力F和位移

l

成α?xí)r：WF1=F1·lWF2=F2·0二、用分解位移的方法求功Fll1l2αl1=lcosαl2=lsinαW1=Fl

1=FlcosαW2=0除了分解力以外還可以分解位移:W=Flcosα在力方向發(fā)生的位移三、功1.公式：W=Flcosα力對物體所做的功，等于力的大小、位移的大小、力與位移夾角（

α取0～180°）的余弦這三者的乘積。2.國際單位:

焦耳（簡稱：焦

——符號：J）１Ｊ＝１Ｎ×１m=1N·m3.功是標(biāo)量，沒有方向，但有正負(fù)?！發(fā)cosα”整體也可稱為力方向上的位移4.物理意義：功是能量轉(zhuǎn)化的量度(過程量)。（1）功是過程量，對應(yīng)一段時間或位移是力對空間的積累效果；故計算功時一定要指明是哪個力在哪個過程對物體做的功。5.說明（2）公式W=Flcosα只適用于計算恒力的功，l是物體的位移，不是路程。ＦmMllF光滑水平面αlF粗糙水平面αF大小相同，l相同,角度也相同，哪種情況下拉力F做的功多?★說明了一個力所做的功只由力和力的方向上發(fā)生的位移決定,跟物體是否還受到其它力作用,以及物體的運動情況均無關(guān)★注意：①做功只與F、l

、α三者有關(guān)，與物體的受力情況（是否受其它力、其它力是否做功及做功多少）和運動形式（勻速或變速）無關(guān)，即力對物體做功具有獨立性。②計算功時，一定要明確是計算哪個力對物體所做的功，不能張冠李戴。③力F與位移l必須具有同時性，即l必須是力F作用過程中的位移。正功和負(fù)功02力與位移夾角為鈍角(π/2＜α≤π)π/2<α≤π，-1≤cosα<0，W=Flcosα<0即力對物體做負(fù)功或“物體克服某力做功(取絕對值)”力與位移夾角為銳角(0≤α＜π/2)0≤α<π/2，cosα>0，W=Flcosα>0即力對物體做正功閱讀課文

完成下表αcosαW物理意義α=π/2α＜π/2π/2＜α≤πcosα=0cosα＞0cosα＜0W=0W＞0W＜0表示力F對物體不做功表示力F對物體做正功表示力F對物體做負(fù)功W=Flcosα

若物體做直線運動，由力和位移夾角來判斷

若物體做曲線運動，由力和速度夾角來判斷正功和負(fù)功

1.正負(fù)不表示方向，也不表示大小。負(fù)功的物理意義:正功的物理意義:表示該力是動力；表示該力是阻力。F1AF2B如：－8J>5J2.某力做多少負(fù)功，也可說成“物體克服該力做多少功”（取絕對值）。vf=5Nl=2mAB不做功的情況1.有力無距離2.有距離無力3.力與運動方向垂直幾個力對物體做的總功03

我們學(xué)習(xí)了一個力對物體所做的功的求解方法，而物體所受的力往往不止一個，那么如何求解這幾個力對物體所做的功呢？求總功的兩種方法1.分別求出每個力所做的功，然后求出所有功的代數(shù)和。即：2.先求出物體所受的合力，然后再求出合力的功，即：

W總=F合Lcosα注意：（1）應(yīng)用F合lcosα?xí)r各力必須同時作用在物體上，即發(fā)生位移l的過程中，物體所受的各力均沒有變化。（2）無論哪種方法都必須進行正確的受力分析！【例題】質(zhì)量為m=3kg的物體放在水平面上，在與水平方向成370角的拉力F=20N作用下勻加速運動，通過位移S=2m的過程中，物體所受摩擦力大小為6N。（cos370=0.8）求：WG=0JWN=0JWf=-fS=-12JW總=WG+WN+Wf+WF=20J（1）重力對物體做的功（2）支持力對物體做的功（3）摩擦力對物體做的功（4）拉力對物體做的功（5）合力對物體做的總功W總=F合S=20J方法一方法二WF=FScos370=32JW總=20JFNGfα【例題】

如圖所示，一個質(zhì)量為m木塊，放在傾角為α的斜面上，當(dāng)斜面與木塊保持相對靜止，沿水平方向向左勻速移動距離L的過程中，作用在木塊上的各個力分別做功多少？合力做功又是多少？v)αLmgFfFNαα解：沿斜面建立直角坐標(biāo)系將重力正交分解，由于物體相對斜面靜止而在水平面上做勻速運動，根據(jù)力的平衡條件可得．斜面對木塊的支持力FN為FN＝mgcosα斜面對木塊的靜摩擦力Ff＝mgsinα支持力FN和位移s間的夾角為(90°－α)則支持力做的功W1＝FNLcos(90°-α)＝mgLsinαcosα摩擦力Ff與位移的夾角為(180°－α)

，則靜摩擦力做的功W2＝FfLcos(180°－α)＝-mgLsinαcosα重力與位移的夾角為90°，則重力做的功WG＝mgscos90°＝0合力做的功等于各個力做功的代數(shù)和，即W＝W1＋W2＋WG＝mgscosαsinα＋（-mgssinαcosα）＋0

＝0拓展學(xué)習(xí)04一、作用力與反作用力做功思考：作用力和反作用力做功一定是大小相等,正負(fù)相反嗎?如果不是，那他們的做功情況有哪些？SNSN作用力和反作用力做功，其大小不一定相等，正負(fù)也不一定相反。3.作用力與反作用力等大反向，但是W=Flcosα，故作用力與反作用力做功不一定相等、也不一定一正一負(fù)．2.作用力與反作用力可同時做正功或同時做負(fù)功。（例如磁鐵間或者兩車相撞時）1、作用力與反作用力同時存在，作用力做功時，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。反之亦然。小結(jié)：作用力和反作用力做功的特點v0v0m思考：滑動摩擦力一定做負(fù)功嗎?MLMLmMv0m滑動摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。二、滑動摩擦力做功當(dāng)摩擦力與速度方向相反時，摩擦力做負(fù)功。如行駛的汽車當(dāng)摩擦力與速度方向相同時摩擦力做正功。如人走路時鞋底與地面的摩擦力。(3)一對滑動摩擦力的總功：W總=-fΔS其中ΔS為相對位移或者物體間的相對路程（與兩物體對地路程不同）(4)摩擦生熱

Q=W總=fΔS

（ΔS為相對位移或者物體間的相對路程）(2）滑動摩擦力、空氣阻力(與速度始終反向)等做功，在曲線運動或往返運動時等于力和路程（不是位移）的乘積：W=fs路（與運動的路徑有關(guān)）小結(jié)：滑動摩擦力做功的特點（1）滑動摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功?！纠}】AB兩物體疊放在光滑水平面上，A物體用線系在墻上，B物體在力F作用下向右運動，則f1對A————功，f2對B做————功。

FBAf1f2不做負(fù)【例題】如圖所示，質(zhì)量為m的小物體，從高為h、底邊長為L的固定粗糙斜面頂端由靜止開始沿斜面下滑，物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，在物體從斜面頂端滑至斜面底端的過程中，摩擦力所做的功為()mgFNf結(jié)論：物體沿斜面運動過程中，所受滑動摩擦力做功大小等于物體在水平面上所受滑動摩擦力的大小μmg與斜面長度在水平面上的投影L的乘積。即：wf=μmgLA．－μmg

B．－

C．－μmgL D．－μmg

解:設(shè)斜面傾角為α，根據(jù)功的公式，摩擦力所做的功

C正確。三、靜摩擦力做功FAB思考：靜摩擦力一定不做功嗎?如圖，A和B相對靜止,一起加速運動靜摩擦力對A做負(fù)功：Ｗ＝－ＦL靜摩擦力對Ｂ做正功：Ｗ＝ＦL

靜摩擦力可以做正功，也可以做負(fù)功，還可以不做功。但一對靜摩擦力做功之和必定為零?！纠}】一個木箱放置在勻加速上升的自動扶梯上，隨自動扶梯一起上升，跟扶梯保持相對靜止。木箱所受的重力對木箱做________功，木箱所受的彈力對木箱做_______功。木箱所受的摩擦力對木箱做_______功。aGNf負(fù)正正【例題】小木塊置于旋轉(zhuǎn)的水平轉(zhuǎn)臺上，隨轉(zhuǎn)臺一起勻速轉(zhuǎn)動，小木塊受到的摩擦力對木塊______功；若小木塊隨轉(zhuǎn)臺一起減速轉(zhuǎn)動而沒有相對滑動，則小木塊受到的摩擦力對木塊做————功。f不做負(fù)【例題】AB兩物體疊放在光滑水平面上，在外力F作用下，保持相對靜止一起向右做勻加速運動移動S，則摩擦力f1對A做————功，f2對B做————功。f1f2W1=fSW2=-fSW1+

W2=0正負(fù)AaBF小結(jié)：靜摩擦力做功的特點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，只有機械能的相互轉(zhuǎn)移（靜摩擦力起著傳遞機械能的作用），而沒有機械能轉(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。一對靜摩擦力作功之和必定為零1.如圖所示,人站在自動扶梯上不動,隨扶梯向上勻速運動,下列說法中正確的是(

)A.重力對人做負(fù)功

B.摩擦力對人做正功C.支持力對人做正功

D.合力對人做功為零ACD小試牛刀典例分析021．物體在水平恒力F的作用下，先在光滑水平面上由靜止開始前進，位移為s，再進入粗糙水平面繼續(xù)前進，位移也為s。設(shè)恒力F在第一段位移s中對物體做功為W1，在第二段位移s中對物體做功為W2，則（

）A．W1>W2

B．W1=W2

C．W1<W2

D．無法判斷B2．如圖所示，物體受到水平推力F的作用在粗糙水平面上做直線運動，監(jiān)測到推力F、物體速度V隨時間t變化的規(guī)律如圖所示，則（）A．物體的質(zhì)量為6KgB．這3s內(nèi)物體克服摩擦力做的功W=6.0JC．第1.5s時推力F的功率為1.5WD．后2s內(nèi)推力F做功的平均功率2.5WB3．關(guān)于各類力做功，下列說法正確的是（）A．滑動摩擦力總是做負(fù)功

B．靜摩擦力一定不做功C．作用力與反作用力可能都做正功 D．一對平衡力可能都做正功C4．如圖所示，一恒力F通過一固定在物體上的滑輪拉物體沿光滑水平面前進了位移s，在運動過程中，F(xiàn)與水平方向保持

角，則拉力對物體所做的功為（）CA．

B．

C．

D．5．兩個互相垂直的力與作用在同一物體上，使物體沿水平面由靜止開始運動，如下圖所示．物體通過一段位移，力對物體做功，力對物體做功，則力和的合力對物體做的功為（）A．5J

B．7J

C．3.5J

D．1JB6．類比是一種常用的研究方法。對于直線運動，教科書中講解了V-t圖像求位移的方法。請你借鑒此方法，如圖所示，下列對于圖線和橫軸圍成面積的說法，其中不正確的說法是（）A．

圖像面積反映速度變化量B．

圖像面積反映位移大小C．

圖像面積反映力的功D．

圖像面積是功率D檢

測031．如圖所示，物體靜止在粗糙的水平面上，若分別施加不同的力F使物體從靜止開始運動，三種情形下物體的加速度相同，在發(fā)生相同位移的過程中力F的功分別為，W1、W2、W3力F的功率分別為P1、P2、P3。則（）A．

B．C．

D．C2．水平桌面上，長6m的輕繩一端固定于O點，如圖所示（俯視圖），另一端系一質(zhì)量m=2.0kg的小球?，F(xiàn)對小球施加一個沿桌面大小不變的力F=10N，F(xiàn)拉著物體從M點運動到N點，F(xiàn)的方向始終與小球的運動方向成37°角。已知小球與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，不計空氣阻力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，則下列說法正確的是（）A．拉力F對小球做的