8.1 功 导学案-2023-2024学年高一下学期物理人教版（2019）必修第二册

功 【学习目标】 1、理解电阻的大小跟哪些因素有关，知道电阻定律。 2、了解材料的电阻率的概念、物理意义、单位及其与温度的关系。 理解正功和负功的物理意义。 【重难点】 一、电阻定律的内容及其应用，电阻率的概念及其物理意义。 二、课前预习： 1、功的概念：一个物体受到力的作用，如果在力的方向上发生一段 力就 对物体做了功。 2、做功的条件：(1) (2) 强调：两个要素同时满足，缺一不可。 3.功的计算公式： 探究一：力与位移在一条直线上 探究二：力与位移垂直 F 力F做的功W= 力F做的功W= 探究三：力与位移成一定夹角 力F做的功W=」 A：公式中的F一定是恒力（大小、方向都不变），中学阶段一般不用此公式求变力功。 B:公式中5是力的作用点的位移，也是物体对地的位移，是力的方向和位移方向的夹角。 C:力对物体做功只与F、s、q有关.和运动状态无关。 注意：(1)功的计算式中的g指 之间的夹角，与题中所给角度不 一定相同。 (2)此公式仅适用干 做功 (3)“功”时.一定要指明是哪个力对物体做的功。 4.功的单位：国际单位：焦耳（牛·米），符号」(Nm) 二、知识要点 1,功是标量，只有大小没有方向。因此.合外力做的功等干各分力做功的代数和。 2.功的正负的判定方法：功是表示力对空间积累效果的物理量，只有大小没有方向，是标 量，它的正负由力的方向和位移间的夹角大小决定。 (1)当0￡g<90°时，0<cosg￡1，W为正值，力对物体做正功.对物体的运动起推 动作用。 (2)当g=90时.c0sg=0,W=0,力对物体不做功.对物体的运动既不起推动作 用.也不起阻碍作用。 (3)当90°<g￡180°时，-1￡c0Sg<0,W为负值.力对物体做负功或说物体克服力 F做功.对物体的运动起阻碍作用。 说明：功是标量，不能把正负号理解为功是有方向的，一个力对物体做了负功.往往说成 物体克服这个力做正功，这两种说法是等效的。 3.合力做功（总功）的求法：一种方法是先求出合力再用W。=F合sC0sq求总功.另一种 方法是W丝=W,+W:+LL+W。,即总功等干各个力做功的代数和，这两种方法都要求 先对物体进行正确的受力分析，后一种方法还要求把各个功的正负号代入运算。 4.一些变力（指大小不变，方向改变.如滑动摩察阻力，空气阻力），在物体做曲线运动 或往复运动过程中、这些力虽然方向改变，但每时每刻都与速度方向反向，此时可化为恒 力做功.方法是分段考虑，然后求和。 三、典型例题 知识点一：功的理解和计算 【例1】下列列举的情况中所做的功不为零的是（) A.举重运动员，举着杠铃在头顶上方停留35，运动员对杠铃做的功。 B.木块在粗糙水平面上滑动，支持力对木块做的功。 C,一个人用力推一个笨重的物体，但没有推动，人的推力对物体做的功。 D.自由落体运动中，重力对物体做的功。 【例2】如图所示，一个质量为m的木块，放在倾角为口的斜面上，当斜面与木块保持 相对静止且沿水平方向向右匀速移动距离5的过程中，作用在木块上的各个力分别做了多 少功？合力做的功是多少？ 知识点二：正功、负功与总功 【例3】如图所示，A、B叠放着，用绳将A系在固定的墙上，用力F拉着B右移，用F '、FAB和FA分别表示绳对A的拉力、A对B的摩擦力和B对A的摩擦力，则（) A.F做正功.FAB做负功，FBA做正功.F不做功■ B.F和FBA做正功，FAB和F做负功☐ C.F做正功.其他力都不做功☐ D.F做正功.FAB做负功，F6A和F不做功☐ 【例4】如图所示，一个质量为m=2kg的物体.受到与水平方向成37°角斜向下方的推 力F1=10N作用.在水平地面上移动了距离s1=2m后撤去推力，此后物体又移动了 s2=1.4m的距离后停止运动.设物体与地面间的动摩擦因数为m=0.2.(g=10m/s2). 求： 32 7777777777 (1)推力F1对物体做的功： (2)全过程中摩擦力对物体所做的功： (3)有推力作用时合外力对物体所做的总功， 知识点三：变力做功的计算 【例5】以初速度vo竖直向上抛出一个质量为m的小球，上升最大高度是h.如果空气阻 力f的大小恒定，则从抛出到落回出发点的整个过程中，空气阻力对小球做的功为() A.0 B.-fh C.-2mgh D.-2fh 【例6】用水平拉力，拉着物块沿半径为R的水平圆轨道运动一周，如图所示，已知物块 的质量为，物块与轨道间的动摩擦因数为4。求此过程中摩擦力所做的功。 四、随堂练习 1、大小相等的水平拉力F分别作用干原来静止、质量分别为m1和m2的物体A、B上. 使A沿光滑水平面运动了位移5，使B沿粗糙水平面运动了同样的位移，则拉力F对A、 B做的功W1和W2相比较 A.W1>W2 B.W<W2☐c.W,=W2 D.无法比