4.1 功 学案-2021-2022学年高一下学期物理粤教版（2019）必修第二册

个性化辅导学历案 第一节 功 1． 教学目标 1. 理解什么是功及做功的两个要素 2. 掌握功的正负的判断方法 3. 明确功的计算方法，掌握合力做功的求解方法 2． 教学重点 1. 做功的两个要素 2. 正负功的判断 3. 功的计算 三．知识点精讲 知识点一：功 1. 功的定义：物体受力的作用，并沿力的方向发生一段位移，称力对物体做了功。 【说明】功是一个过程量，描述的是力对空间的积累效应。 2. 功的两个要素：①力；②沿力的方向有位移。 3. 功的计算式：W=Fxcosα 【注意】①F必须是恒力；②x是力的作用点的位移；③α为F与x之间的夹角 4. 功的单位：J（焦耳） 5. 标矢性：功是标量 知识点二：功的正负 夹角α cosα 功的 正负 产生效果 能量角度 cosα＞0 正功 力对物体做正功，会促进物体运动，这个力就是动力 力对物体做正功，便是向物体提供了能量，物体能量增加 cosα=0 不做功 当力F与位移x垂直时，力对物体不做功，既不促进物体运动，也不阻碍物体运动 不引起能量变化 cosα＜0 负功 力对物体做负功，会阻碍物体运动，这个力就是阻力 力对物体做负功，又叫做物体克服外力做功，消耗了自身能量，故物体能量会减少（即能量向外输出） 【说明】功的正负只表示促进运动或阻碍运动，不表示功的大小，比较功的大小时应比较功的绝对值。 知识点三：功的计算方法 1. 恒力做功：W=Fx cosα 2. 总功求法 (1) 先分别求各力的功，再求和：（注意各功的正负） (2) 先求合力，再用合力求总功：（注意各个力必须全程为恒力） 3. 变力做功 (1) 分段法：力在全程中是变力，但在每个阶段是恒力，可分段求解， (2) 微元法：当力的大小不变，力的方向时刻与速度方向相同（或相反），可把运动过程分为很多小段，这样每一小段可看成直线，先求每一小段上的功，再将这些小段上的功求和，例如：物体在粗糙水平沿圆周运动一圈摩擦力所做的功为：；，L表示路程。 (3) 平均力法：力的方向不变，大小是位移的一次函数，可用平均力法（例如弹簧弹力做功） (4) 图像法：F-x图像的面积表示功 (5) 能量转化思想——动能定理 知识点四：重力做功的特点 1.重力做功和路径无关，只与始末位置的高度差有关，W=mghcosθ，h：竖直方向位移，θ：重