逍遥学能 2013-02-27 00:10
必修二第七第一节《功》学案
学习目标 1、 理解功的概念，知道做功的两个因素
2 、明确功是标量，知道W=FLcosθ的适用范围，会用功的公式进行计算
3、 理解正功、负功的概念
4、 会求各种情况下力对物体所做的功
学习过程：
探究一：从哪些例子中你能知道力对物体做了功？开动脑筋给功下一个定义吧？
探究二：总结一下做功的两个必要因素是什么？
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、若力的方向和物体运动的方向一致时：
功的大小 W=
b、 若力F的方向与运动方向成某一角度时，
功的大小W又等于多少呢？
c、功是标量，在国际单位制中，功的单位是
探究四：功的正负（功的正负与什么有关）通过上边的学习，我们已明确了力F和位移s之间的夹角，并且知道了它的取值范围是０°≤α≤180°。在这个范围之内，cosα可能大于0，可能等于0，还有可能小于0，从而得到功W也可能大于0、等于0、小于0。请画出各种情况下力做功的示意图，并加以讨论。
认真阅读教材，思考问题。
1.当α=π/2时，cosα=___，W=____。力F和位移s的方向____时，力F__功；画图:
2.当α＜π/2时，cosα____0，W_____0。这表示力F对物体做___功；
画图:
3.当π/2＜α≤π时，cosα__0，W__0。这表示力F对物体做____功。
画图:
阅读,回答问题:力对物体做正功或负功时有什么物理意义呢？结合生活实际，举例说明。
1.功的正负表示是__力对物体做功还是_____力对物体做功
2.功的正负由力和位移之间的____决定，所以功的正负决不表示方向。当力对物体做正功时，该力就对物体的运动起_____作用；当力对物体做负功时，该力就对物体运动起___作用。功是标量，只有___，没有___。正负仅表示做功的效果。正功和负功是同一物理过程从不同角度的反映。同一个做功过程，既可以从做正功的一方表述也可以从做负功的一方表述。
3.一个力对物体做负功，往往说成物体_____这个力做功。打个比喻，甲借了乙10元钱，那么从甲的角度表述，是甲借了钱；从乙的角度表述，乙将钱借给了别人。例如：一个力对物体做了-6J的功，可以说成物体克服这个力做了6J的功。
探究五：合力的功
我们已经学习了一个力对物体所做功的求解方法，而物体所受到的力往往不只一个，那么，如何求解这几个力对物体所做的功呢?
如图所示，一个物体在拉力F1的作用下，水平向右移动位移为s，求各个力对物体做的功是多少?各个力对物体所做功的代数和如何? 物体所受的合力是多少?合力所做的功是多少?
认真审题，解决问题:
_________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
点拨：当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功可以用下述方法求解:
（1）求出各个力所做的功，则总功等于各个力所做功的代数和；
（2）求出各个力的合力，则总功等于合力所做的功。
反思总结：认真总结概括本节内容，并把自己这节的体会写下
1．功的定义：_________________________
2．做功的两个要素__________________
3．功的公式：____________________
4．单位：_____________________
5．功有正、负之分
①当α=π/2时，_________________________________________
②当α＜π/2时，_____________________________________________
③当π/2＜α≤π时，__________________________________________
当堂检测
1小球位于光滑的斜面上，斜面位于光滑的水平地面上。从地面上看，在小球
沿斜面下滑的过程中，斜面对小球的作用力（ ）
A、垂直于接触面，做功为零
B、垂直于接触面，做负功
C、不垂直于接触面，做功为零
D、不垂直于接触面，做功不为零
导思：判断力做的功的正负，关键是看力的方向和位移方向间的夹角，而位移必须以地面为参考系
2如图，某个力F=10N作用于半径为R=1m的转盘的边缘上，
力F的大小保持不变，但方向保持在任何时刻均与作用点的
切线一致，则转动一周这个力F做的总功为
A、0 J B、20πJ C、10 J D、10πJ
导思:化变力为恒力
3、如图，物体A在两个相互垂直的力F1 F2 作用下运动，在一段时间内， F1 对物体做功3J， F2对A做功4J，那么合力做功是
A、5J
B、7J
C、1J
D、F1 F2大小未知故无法确定
6．如图所示，利用动滑轮吊起质量为20千克的物体，已知拉力F=140牛，滑轮与绳的质量以及摩擦均不计，则当物体由静止开始升高l米时，拉力F对物体所做的功为( )
A．40焦； B．80焦： C．140焦： D．280焦．
7．斜面长为s，高为h，一质量为m的木块恰能沿斜面匀速下滑，若将此木块从斜面底端拉到顶端，拉力做功不少于（ ）
A．mgh B．2mgh C．mgs D．2mgs
8．起重机把质量为1吨的货物由静止开始匀加速提升，加速度大小是1米／秒2，若g取10米／秒2，则在1秒内起重机对货物所做的功是（ ）
A．500焦； B．4500焦； C．5000焦； D．5500焦．
后练习与提高
4、如图所示，滑轮和绳的质量及摩擦不计，用力F
开始提升原静止的质量为m=10 kg的物体，以大
小为a=2m/s²的加速度匀加速上升，求头3s内力F
做的功（取g=10 m/s²）？
导思：注意功的概念中力和位移的含义
5、如图所示，利用斜面从货车上卸货，每包的质量=20kg,
斜面倾斜角α=370，斜面的长度L=0.5m，货物与斜面间
的动摩擦因素μ=0.2,求货物从斜面顶端滑到底端的过程中
受到的各个力所做的功以及合外力做的功.
导思：①求功时要知道是求哪个力对哪个物体做的功；做功的两个不可缺少的要素是力和在力的方向上的位移，因而功是过程量，所以求功时要明确所研究的过程，进而确定这一过程中力和在力的方向上所发生的位移
②功是标量，所以求合力的功时可以先求出合力再求物体在合力作用下做的功；或者先求出每个力做的功，然后再求各力做功的代数和
［分析与解答］
6质量为的长木板放在光滑的水平面上，
一个质量为m的滑块以某一初速度沿木
板表面从A滑至B点，在木板上前进了
L，而木板前进x，如右图，若滑块与木
板间的动摩擦因素为μ，求滑动摩擦力
对滑块、对木板做功各为多少？
导思：注意物体对地的位移和相对位移是两个不同的