1.1 机械功（课件）-【优化探究】2021-2022学年新教材高中物理必修第二册同步导学案（鲁科版）

第1节　机械功 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 学习目标 素养提炼 1.知道功的概念及做功的两个必要因素，知道W＝Fscos α的适用条件，会用它进行有关计算。 2．理解正功、负功的含义，会求多个力的总功。 物理观念：机械功。 科学思维：功的正负的判断和功的计算。 科学探究：探究功的正负的判断方法。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 必备知识 自主学习 关键能力 合作探究 课堂检测 素养达标 课时作业 巩固演练 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 一、机械功的含义 1．含义 作用于某物体的恒力大小为F，该物体沿_________运动的位移大小为s，则_____________称为机械功，简称功。 力的方向 F与s的乘积 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 2．做功的两个因素 力 位移 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 3．公式 W＝________。 (1)α是力与________方向之间的夹角，s为物体对_____的位移。 (2)该公式只适用于________做功。 (3)功是_____(填“标”或“矢”)量。 (4)功是一个________(填“状态”或“过程”)量，描述了力的作用效果在空间上的累积，总与一个具体过程相联系。 Fscos α　 位移 地 恒力 标 过程 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 4．单位 国际单位制中，功的单位是________，简称________，符号是________。 1 J＝1 ________。 焦耳 焦 J N·m 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 二、机械功的计算 1．正功和负功 不做功 正功 负功 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 2.几个力的总功的求法 (1)先由W＝Fscos α计算各个力对物体所做的功W1、W2、W3、…然后求所有力做功的________，即W总＝W1＋ W2＋W3＋… (2)先由力的合成或根据牛顿第二定律求出合力F合，然后由W总＝____________计算总功，此时α为F合的方向与s的方向间的夹角。 代数和 F合scos α 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [判断正误] (1)公式W＝Fs中的s是物体运动的路程。(　　) (2)物体只要受力且运动，该力就一定做功。(　　) (3)力F1做功10 J，F2做功－15 J，力F1比F2做功多。(　　) (4)总功就是所有外力做功的代数和。(　　) (5)功有正负，说明功是矢量，因此总功是所有外力做功的矢量和。(　　) × × × √ × 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 要点一　对功的正确理解 [探究导入]　观察下图，分析图中的哪个人对物体做了功？ 提示：小川拉重物上升的过程，小川对重物做了功，其他三人都没有对物体做功。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 1.力对物体是否做功取决于两个因素 (1)做功的力。 (2)物体在力的方向上发生的位移。而与其他因素，诸如物体运动的快慢、运动的性质、接触面是否光滑、物体质量的大小等均无关系。 2．功是一个过程量 描述的是力在物体沿力的方向发生位移的过程中的积累效应。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 3．对W＝Fscos α的理解 (1)W＝Fscos α仅适用于计算恒力做功。 (2)F表示力的大小，s表示力的作用点相对于地面的位移的大小(s也常常说是物体相对于地面的位移大小)，α表示力和位移方向间的夹角。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [易错提醒] 物理学中的“做功”与日常生活中的“做工”不一样。日常生活中的“做工”泛指一切消耗脑力和体力的过程。因而有“做工”不一定“做功”，“做功”一定“做工”。 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [典例1]　如图所示，一个物体放在光滑的水平面上，在与水平方向成θ角斜向上的拉力F作用下沿水平面运动的位移为s。若物体的质量为m，则(　　) A．力F做的功为Fscos θ　　 B．力F做的功为Fssin θ C．摩擦力做的功为fs D．重力做的功为mgs 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [解析]　根据功的计算公式W＝Fscos α可知，拉力F做的功为Fscos θ，选项A正确，B错误；由于接触面光滑，物体不受摩擦力作用，摩擦力做功为零，选项C错误；重力mg与位移s成90°角，重力做的功为W＝mgscos 90°＝0，选项D错误。 [答案]　A 鲁科版物理·必修第二册 返回导航 下页 上页 [归纳总结] 求解功时的注意事项 (1)明确是哪一个力做功，在哪一过程中做功。 (2)位移具有相对性，同一运动过程