高中物理人教版 (新課標(biāo))必修22.功學(xué)案及答案-學(xué)案下載-教習(xí)網(wǎng)

第2節(jié) 功一、知識(shí)與技能 (1)理解功的概念和做功兩個(gè)要素。 (2)會(huì)利用公式進(jìn)行有關(guān)運(yùn)算． (3)理解正、負(fù)功的含義，能解釋相關(guān)現(xiàn)象． (4)W=Flcosa要靈活運(yùn)用．二、教學(xué)過(guò)程： 1、初中我們學(xué)過(guò)做功的兩個(gè)因素：一是______________，二是__________________。擴(kuò)展：高中我們已學(xué)習(xí)了位移，所以做功的兩個(gè)要素我們可以認(rèn)為是：①_____________；②_______________________________。 2、推導(dǎo)功的表達(dá)式 ⑴如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向一致，該怎樣計(jì)算功呢？問(wèn)題一：物體m在水平力F的作用下水平向前行駛的位移為s，如圖甲所示，求力F對(duì)物體所做的功。 ⑵如果力的方向與物體的運(yùn)動(dòng)方向成某一角度，該怎樣計(jì)算功呢？問(wèn)題二：物體m在與水平方向成α角的力F的作用下，沿水平方向向前行駛的距離為s，如圖乙所示，求力F對(duì)物體所做的功。結(jié)論：力F對(duì)物體所做的功等于力的大小、位移的大小、力和位移夾角的余弦這三者的乘積。即： W=Fscosα W表示_______________，F(xiàn)表示_________________，s表示_________________，α____________________。功的公式還可理解成在位移方向的分力與位移的乘積，或力與位移在力的方向的分量的乘積。在SI制中，功的單位為_(kāi)___。1J=1N·m 在用功的公式計(jì)算時(shí)，各量要求統(tǒng)一采用國(guó)際單位制。 3、對(duì)正功和負(fù)功的學(xué)習(xí) 閱讀課文的正功和負(fù)功一段總結(jié)：①當(dāng)α=π/2時(shí)，cosα=0，W=0。力F和位移s的方向垂直時(shí)，力F不做功； ②當(dāng)α＜π/2時(shí)，cosα＞0，W＞0。這表示力F對(duì)物體做正功； ③當(dāng)π/2＜α≤π時(shí)，cosα＜0，W＜0。這表示力F對(duì)物體做負(fù)功。那么力對(duì)物體做正功或負(fù)功時(shí)有什么物理意義呢？結(jié)合生活實(shí)際，舉例說(shuō)明。總結(jié)： ①功的正負(fù)表示是動(dòng)力對(duì)物體做功還是阻力對(duì)物體做功功的正負(fù)由力和位移之間的夾角決定，所以功的正負(fù)決不表示方向，而只能說(shuō)明做功的力對(duì)物體來(lái)說(shuō)是動(dòng)力還是阻力。當(dāng)力對(duì)物體做正功時(shí)，該力就對(duì)物體的運(yùn)動(dòng)起推動(dòng)作用；當(dāng)力對(duì)物體做負(fù)功時(shí)，該力就對(duì)物體運(yùn)動(dòng)起阻礙作用。 ②功的正負(fù)是借以區(qū)別誰(shuí)對(duì)誰(shuí)做功的標(biāo)志功是標(biāo)量，只有量值，沒(méi)有方向。功的正、負(fù)并不表示功的方向，而且也不是數(shù)量上的正與負(fù)。我們既不能說(shuō)“正功與負(fù)功的方向相反”，也不能說(shuō)“正功大于負(fù)功”，它們僅表示相反的做功效果。正功和負(fù)功是同一物理過(guò)程從不同角度的反映。同一個(gè)做功過(guò)程，既可以從做正功的一方來(lái)表述也可以從做負(fù)功的一方來(lái)表述。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。打個(gè)比喻，甲借了乙10元錢(qián)，那么從甲的角度表述，是甲借了錢(qián)；從乙的角度表述，乙將錢(qián)借給了別人。例如：一個(gè)力對(duì)物體做了-6J的功，可以說(shuō)成物體克服這個(gè)力做了6J的功 4、幾個(gè)力做功的計(jì)算例題：如圖所示，一個(gè)物體在拉力F1的作用下，水平向右移動(dòng)位移為s，求各個(gè)力對(duì)物體做的功是多少?各個(gè)力對(duì)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? 總結(jié)：當(dāng)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)物體所做的功可以用下述方法求解（1）求出______________________，則總功等于各個(gè)力所做功的代數(shù)和；（2）求出______________________，則總功等于合力所做的功。練習(xí)：一個(gè)質(zhì)量m=2kg的物體，受到與水平方向成37°角斜向上方的拉力F1=10N，在水平地面上移動(dòng)的距離s=2m。物體與地面間的滑動(dòng)摩擦力F2=4.2N。求外力對(duì)物體所做的總功。三．鞏固練習(xí) 1、水流從高處落下，對(duì)水輪機(jī)做3×108J 的功，對(duì)這句話的正確理解是（） A．水流在對(duì)水輪機(jī)做功前，具有3×108J的能量 B．水流在對(duì)水輪機(jī)做功時(shí)，具有 3×108J的能量 C．水流在對(duì)水輪機(jī)做功后，具有 3×108J的能量 D．水流在對(duì)水輪機(jī)做功的過(guò)程中，能量減少3×108J 2、以一定的初速度豎直向上拋出一小球，小球上升的最大高度為h，空氣阻力的大小恒為f，則從拋出至落回到原出發(fā)點(diǎn)的過(guò)程中，空氣阻力對(duì)小球做的功為（） A．零 B． C． D． 3、起重機(jī)將質(zhì)量為100 kg的重物豎直向上移動(dòng)了2ｍ，下列三種情況下，做功的力各有哪幾個(gè)?每個(gè)力做了多少功?是正功還是負(fù)功?（不計(jì)阻力，ｇ=10ｍ/s2）（1）勻加速提高，加速度a1=0.2ｍ/s2；（2）勻速提高；（3）勻減速下降，加速度大小a2=0.2ｍ/s2. A B α β F H 4、如圖在光滑的水平面上，物塊在恒力F=100 Ｎ的作用下從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，不計(jì)滑輪的大小，不計(jì)繩與滑輪的質(zhì)量及繩、滑輪間的摩擦，Ｈ=2.4ｍ，α=37°， β=53°，求拉力F做的功。參考答案 1.D 2.C 3.（1）重力做負(fù)功，大小-2000J；拉力做正功，大小2040J （2）重力做負(fù)功，大小-2000J；拉力做正功，大小2000J （3）重力做正功，大小-2000J；拉力做負(fù)功，大小1960J 4.100J

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