8.1 功与功率（第一课时）学案 -2022-2023学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

第八章 机械能守恒定律 第1节 功与功率（第一课时） 【学习目标】 1. 掌握功的公式以及公式的适用范围 2. 理解正功、负功的概念，会用功的公式进行计算 3. 知道功是标量，学会计算几个力对物体所做的总功 【情境引入】 【情景一】请两名学生到讲台演示：A同学沿水平向右方向推B同学，没推动，A同学对B同学是否做功？B同学沿水平向左的方向推A同学，推着A同学向左移动了一定距离，B同学对A同学是否做功？ 学生作答：A推B没有推动，A同学对B同学不做功；B推A沿力的方向移动了一段距离，B对A做功了 【情景二】请一名同学到讲台演示：C同学蹲下将地上的一摞书双手抱起，放到讲台上，C同学对书本是否做功？ 学生作答：C同学克服了书本的重力做功 【情景三】请一名同学到讲台演示：D同学双手抱着一摞书在水平地面上行走一段距离，D同学对书本是否做功？ 学生作答：D同学对书本有竖直向上的作用力，但却沿水平方向运动一段距离，不做功 【情景四】请一名同学到讲台演示：E同学沿斜向上的角度拉着粉笔盒沿水平桌面做匀速直线运动，E同学对粉笔盒是否做功？ 学生作答：E同学对粉笔盒做功了 【教师点拨】做功的概念 1.一个物体受到力的作用，并在力的方向上发生了一段位移，我们就说这个力对物体做了功。 2.功的符号：W 3.功的单位：焦耳，简称焦，符号J 4.功的标矢性：标量性 （1）功只有大小，没有方向，但有正负 （2）功的正负反映了能量转化的方向 【小组讨论与表达】分析上面的几种做功情况，讨论做功的两个必备条件。 学生作答：做功必备的两个条件：（1）有力 （2）有位移 继续思考，讨论：哪些情况下，对物体不做功？ 学生作答：不做功的三种情况：（1）有力无位移 （2） 有位移无力 （3） 有力有位移，但力和位移方向垂直 【自主学习与思考】 【思考一】当力和位移同向时，如何计算做功？ 学生作答：W=FL 【思考二】当力和位移反向时，如何计算做功？ 学生作答：W=-FL 【思考三】当力和位移有一定的夹角时，如何计算做功？ 学生画图思考并作答： 【新课讲授】 一、功的公式 1.公式：W=FLcosα W:功-J F:力-N L：位移-m Cosα-力和位移夹角余弦值 2. 说明： W=FLcosα Lcosα：位移在力的方向上的分量 W=Fcosα·L Fcosα：力在位移方向上的分量 3.含义：力对物体所做的功，等于力的大小、位移大小、力与位移夹角余弦这三者的乘积。 【典例精讲】2022年冬天，博奥学校开展冰雪娱乐活动，已知小博同学和雪橇的总质量为40 kg。小奥同学施加的拉力F＝100 N，方向与水平地面夹角为θ＝37°，雪橇移动了l＝2 m，雪橇与地面间的动摩擦因数μ＝0.2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g取10 m/s2求： (1)拉力F所做的功W1； (2)摩擦力Ff所做的功W2； (3)重力G所做的功W3； (4)支持力FN所做的功W4； (5)合力F合所做的功W。 二、正功和负功 1.当α=_______时，cosα=_______,W=_________,这表示力F的方向与位移l的方向_________，力______ 【强调】向心力永远不做功 2.当________时，cosα____，W____，这表示力F对物体做________ 3.当________时，cosα____，W____，这表示力F对物体做________ 【教师点拨】正功和负功 1. 功的正负不表示功的方向，而且也不是数值上的正负 2. 功的正负只能说明力对物体是动力还是阻力 3、 总功 1. 总功的概念：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，是各个力分别对物体所做功的 ， 2. 总功的计算方法： （1） 先求_______，再求________，W总=_________ （2） 先求_________，再求__________,W总=_________ 【典例精讲】(多选)质量为m的物体静止在倾角为θ的斜面上，斜面水平向右匀速移动距离l后静止，如图所示，物体始终相对斜面静止．则下列说法正确的是（ ） A．重力对物体做正功 B．斜面对物体做功为0 C．摩擦力对物体做负功，大小为mglsin θcos θ D．支持力对物体做正功，大小为mglcos θsin θ 【课后检索】 1.(多选)图中是小孩滑滑梯的情景，在小孩下滑过程中，关于各力做功的说法，正确的是(　 　) A．重力做正功 B．支持力做负功 C．支持力不做功 D．摩擦力做负功 2.(多选)一个力对物体做了负功，则说明(　　) A．这个力一定阻碍物体的运动