1 功与功率 第1课时 功-2022-2023学年高一物理同步备课讲义 (人教版2019必修第二册)

Chapter 8第八章 机械能守恒定律 1 功与功率 第1课时 功 [学习目标] 1. 掌握功的公式W＝Flcos α及公式的适用范围 2. 理解正、负功的概念，会用功的公式进行计算 3. 会计算多个恒力的总功 4. 会计算简单的变力做功 5. 会计算简单的摩擦力做功 1、 功及功的计算 1． 定义：力对物体所做的功，等于 、 、 这三者的乘积． 2． 功的公式：W＝ ，其中F、l、α分别为 、位移的大小、 ． 3． 功是标(填“矢”或“标”)量．在国际单位制中，功的单位是 ，符号是 . 2、 正功和负功 1． 力对物体做正功或负功的条件 由W＝ 可知 1　 当α＝时，W＝0，力F对物体 (填“做正功”“做负功”或“不做功”)． 2　 当0≤α＜时，W 0，力F对物体做 功(填“做正功”“做负功”或“不做功”)． 3　 当＜α≤π时，W 0，力F对物体做 功(填“做正功”“做负功”或“不做功”)． 2． 总功的计算 当一个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总功等于： 1　 各个力分别对物体所做功的 ． 2　 几个力的 对物体所做的功． 3、 变力做功 功的定义式W＝Fscosα仅适用于恒力F做功的计算，变力做功可以通过化“变”为“恒”或等效代换的思想求解，主要方法有： 1． 微元法：就是将变力做功的空间(位移)无限划分为相等的小段，在每个小段里变力便可看作恒力，每个小段里的功可由公式W＝Fscosα计算，整个过程中变力的功就是各小段里“恒力”功的总和，即W总＝∑FΔscosα. 2． 图象法：画出变力F与位移s的图象，则F－s图线与s轴所围的“面积”表示该过程中变力F做的功． 3． 力的平均值法：在力的方向不变，大小与位移呈线性关系的直线运动中，可先求该变力对位移的平均值＝，再由W＝s计算． 4． 转换研究对象法：运动问题中，在一些特定条件下，可以找到与变力做的功相等的恒力做的功，这样，就可将求变力做的功转化为计算恒力做的功． 5． 特定情形：①用W＝Pt可求机车恒功率运行时，发动机做的功；②电场力做的功可用WAB＝qUAB求解． 4、 摩擦力做功 如图所示，在光滑的水平面上，物体A放在长为l的木板B的右端，现用水平力F向右拉木板． 1． 若物体A相对木板B滑动，当B前进x时，物体A从木板B左端滑下．已知A、B间的滑动摩擦力为Ff，求摩擦力分别对A、B做了多少功？这一对滑动摩擦力做功的总和为多少？ 2． 若物体A相对木板B没有滑动，已知当B前进x时，物体A受到的静摩擦力为Ff′，求静摩擦力分别对A、B做了多少功？这一对静摩擦力做功的总和为多少？ 1. 只要物体受力的同时又发生了位移，则一定有力对物体做功．(　　) 2. 一个力对物体做了负功，则说明这个力一定阻碍物体的运动．(　　) 3. 作用力做正功时，反作用力一定做负功．(　　) 4. 力对物体做功的正负是由力和位移间的夹角大小决定的．(　　) 5. 大小相等、方向相同的力，在相同的位移上对物体所做的功一定相等(　　) 6. 相同的力作用在不同的物体上，发生相同的位移做的功不一定相等(　　) 7. －10 J的功大于＋5 J的功(　　) 8. 功是标量，正、负表示外力对物体做功还是物体克服外力做功(　　) 9. 滑动摩擦力对物体做的功与路径有关(　　) 知识点一：功的理解 如图所示，物体在与水平方向夹角为α的力F的作用下沿水平面前进了l，则力F对物体做的功为多少？ 【探究重点】 1． 做功的两个条件：力和物体在力的方向上发生位移． 2． 功是过程量，公式W＝Flcos α适用于恒力做功，不适用于变力做功． 3． 功是标量，没有方向，但是有正负． 4． 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． 5． 一个力对物体做功的多少与物体运动的快慢及受到的其他力有关吗？ 6． (1)在W＝Flcos α中l是物体间的相对位移还是物体相对地面的位移？(2)如图所示，物块A放在木板B上，物块A在恒力F作用下向右运动，A相对B的位移为x，B向右运动的位移为d，则恒力F对A做的功是多少？ 【例题精讲】 1. (2022·广东惠州一中月考)图甲为一女士站在台阶式自动扶梯上匀速上楼(忽略扶梯对手的作用)，图乙为一男士站在履带式自动扶梯上匀速上楼，两人相对扶梯均静止．下列关于做功的判断中正确的是(　　) A．图甲中支持力对人做正功 B．图甲中摩擦力对人做负功 C．图乙中支持力对人做正功 D．图乙中摩擦力对人做负功 【巩固训练】 2. 如图所示，升降机内斜面的